Question

18．某中學(xué)化學(xué)興趣小組按照?qǐng)D甲的實(shí)驗(yàn)方法，做木炭粉與氧化銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成，卻往往有暗紅色固體出現(xiàn)．他們決定對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和改進(jìn)．

【提出問題】
暗紅色的固體是什么？如何選擇合適的條件，使木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯？
【查閱資料】銅有+1和+2兩種化合價(jià)．
【猜想與假設(shè)】
（1）同學(xué)們認(rèn)為這種暗紅色固體可能是C${\;}_{{u}_{2}}$O，同學(xué)們猜想的依據(jù)之一是生成物的顏色，另一依據(jù)是化合物中元素的化合價(jià)代數(shù)和為零．
    同學(xué)們還認(rèn)為，通過改變反應(yīng)物的狀態(tài)、質(zhì)量比，以及反應(yīng)裝置，可以使該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，減少出現(xiàn)暗紅色固體的情況．
【實(shí)驗(yàn)與探究】
（1）小李認(rèn)為炭粉和氧化銅反應(yīng)需要較高溫度，建議用酒精噴燈替代酒精燈（如圖乙），并添加了止水夾，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)及時(shí)夾上．
（2）對(duì)下列三種有關(guān)碳粉和氧化銅的質(zhì)量比例，最合理的選擇是C（填字母）．
A.3：32　　　　　　　B.3：40　　　　　　　C.3：48
【分析與交流】
同學(xué)們按改進(jìn)后的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待反應(yīng)結(jié)束，先將導(dǎo)氣管從石灰水中取出，然后關(guān)閉止水夾，讓產(chǎn)物自然冷卻．若不關(guān)閉止水夾，可能出現(xiàn)的問題是生成的銅重新被氧化．待產(chǎn)物冷卻后，同學(xué)們終于獲得了紫紅色銅，實(shí)驗(yàn)獲得了成功．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】（1）猜測(cè)化學(xué)式時(shí)應(yīng)根據(jù)化合物中元素的化合價(jià)代數(shù)和為零的原則；
【分析與交流】
（2）根據(jù)在選擇氧化銅和碳的質(zhì)量比例時(shí)要考慮到氧氣消耗的炭進(jìn)行分析；
【分析與交流】根據(jù)溫度較高時(shí)銅可以和氧氣反應(yīng)生成氧化銅進(jìn)行分析．

解答 解：【猜想與假設(shè)】（1）因?yàn)殂~有+1和+2兩種化合價(jià)，通常情況下，氧的化合價(jià)為-2，依據(jù)化合物中元素的化合價(jià)代數(shù)和為零的原則，所以暗紅色固體的化學(xué)式可能為Cu₂O；故填：化合物中元素的化合價(jià)代數(shù)和為零；
【分析與交流】
（2）在選擇氧化銅和碳的質(zhì)量比例時(shí)要考慮到氧氣消耗的炭，不能按反應(yīng)的比例選擇，碳粉要稍多一些，有利于反應(yīng)充分進(jìn)行，
2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
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即40：3，而碳粉稍微多一點(diǎn)，即在給定選項(xiàng)中選：C，故填：C；
【分析與交流】反應(yīng)結(jié)束后要關(guān)閉止水夾，防止進(jìn)入空氣，使灼熱的銅再被氧化．故填：生成的銅重新被氧化．

點(diǎn)評(píng) 本題為信息型實(shí)驗(yàn)探究題，完成實(shí)驗(yàn)探究題時(shí)，要明確探究的目的，根據(jù)所給信息按步驟進(jìn)行分析，認(rèn)真思考反應(yīng)中的現(xiàn)象，不放過細(xì)節(jié)問題．