Question

11．某小組的同學(xué)在課外進(jìn)行科學(xué)探究，以驗證銅片在空氣中灼燒后，表面生成的黑色物質(zhì)確實是銅與氧氣合生成的CuO，他們進(jìn)行了以下實驗：

（1）由如圖（a）兩個實驗步驟判斷：灼燒后銅片表面的黑色物質(zhì)不是碳粒．
（2）為進(jìn)一步證明步驟二銅片表面黑色物質(zhì)的元素組成，他們選用了如圖（b）裝置繼續(xù)進(jìn)行實驗：
a．甲同學(xué)向A裝置中通入純凈的H₂，為檢驗反應(yīng)產(chǎn)物，A的右邊應(yīng)連接上面的C裝置，裝置中的實驗現(xiàn)象為：A中有紅色物質(zhì)出現(xiàn)，C中硫酸銅由白變藍(lán)，證明生成了水，則A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．
b．乙同學(xué)向A裝置中通入純凈的CO，為檢驗反應(yīng)產(chǎn)物，A的右邊應(yīng)連接B裝置（填編號），所選裝置中的實驗現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁；此方法僅用上述裝置進(jìn)行實驗有明顯的缺陷，要彌補(bǔ)這個缺陷，應(yīng)采取的措施是：對尾氣進(jìn)行處理．
c．通入的氣體如果含有少量水蒸汽，則應(yīng)在A裝置左邊連接一個裝有濃硫酸的洗氣瓶裝置．
（3）結(jié)論：經(jīng)過甲、乙兩同學(xué)的實驗現(xiàn)象證明，銅在空氣中加熱確實是與氧化合，并生成了氧化銅．
（4）如果甲同學(xué)要用數(shù)據(jù)證明（3）的結(jié)論，你認(rèn)為還應(yīng)補(bǔ)充的實驗操作是：對銅片灼燒前后，以及用氣體還原以后都進(jìn)行稱量．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的知識進(jìn)行分析，檢驗水的存在使用的是無水硫酸銅粉末，一氧化碳能與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，一氧化碳有毒，使用一氧化碳進(jìn)行實驗時，必須進(jìn)行尾氣處理，要確定銅確實與氧氣反應(yīng)生成了氧化銅，還必須從定量的角度進(jìn)行分析．

解答 解：（1）用蠟燭燃燒的煙使銅片變黑能夠擦掉，而用酒精燈灼燒銅片變黑不能擦掉，說明灼燒后銅片表面的黑色物質(zhì)不是碳；
（2）a、通入氫氣后A中有紅色物質(zhì)出現(xiàn)，說明生成了銅，C中硫酸銅由白變藍(lán)，證明生成了水，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuO+H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
b、假設(shè)灼燒后的產(chǎn)物是氧化銅，則一氧化碳還原氧化銅后的產(chǎn)物是銅和二氧化碳，生成的二氧化碳在通過澄清石灰水時，澄清石灰水會變渾濁，因此用用A裝置與B裝置連接起來，若B裝置中的澄清石灰水變渾濁，則能證明灼燒后的產(chǎn)物為氧化銅；未發(fā)生反應(yīng)的一氧化碳會排放在空氣中，污染空氣，要彌補(bǔ)這個缺陷，應(yīng)采取的措施是：用燃著的酒精燈將多余的尾氣燒掉．
c、要除去水蒸氣可以使用濃硫酸，即選擇一只裝有濃硫酸的洗氣瓶；
（3）從實驗可以證明黑色物質(zhì)是氧化銅，即：銅在空氣中加熱確實是與氧化合，并生成了氧化銅．
（4）要確定銅確實與氧氣反應(yīng)生成了氧化銅，還必須從定量的角度進(jìn)行分析，通過對銅片灼燒前后的質(zhì)量以及無水硫酸銅增加的質(zhì)量稱量，計算氧元素的質(zhì)量，可以通過對銅片灼燒前后和C裝置反應(yīng)前后都進(jìn)行稱量來完成判斷．
故答案為：（1）碳粒；
（2）a．CuO+H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
b．B；澄清石灰水變渾濁；對尾氣進(jìn)行處理；
c．裝有濃硫酸的洗氣瓶；
（3）銅在空氣中加熱確實是與氧化合，并生成了氧化銅；
（4）對銅片灼燒前后，以及用氣體還原以后都進(jìn)行稱量．

點評 本題考查了一氧化碳、氫氣還原氧化銅的實驗即常見物質(zhì)的檢驗，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進(jìn)行，要求同學(xué)們熟記常見物質(zhì)的性質(zhì)，以便靈活應(yīng)用．