Question

某學習小組對炭粉與氧化銅高溫反應(yīng)產(chǎn)物中氣體的成分進行研究．
【猜想】①氣體產(chǎn)物全部是CO₂②氣體產(chǎn)物是

 

③氣體產(chǎn)物是CO和CO₂
若猜想①成立，則碳和氧化銅高溫反應(yīng)的化學方程式為：

 

；
【設(shè)計方案】將一定量氧化銅在隔絕氧氣的條件下與過量的炭粉完全反應(yīng)，測定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比．
【查閱資料】氮氣不與碳、氧化銅產(chǎn)生反應(yīng)，可用來隔絕氧氣．
實驗：

操作步驟及實驗現(xiàn)象	簡答
1、稱取4g氧化銅和1g碳粉均勻混合，放入48.2g的玻璃管中，按圖裝置連接
2、加熱前，先通一段時間純凈、干燥的氮氣	其目的是
3、夾緊T處彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁	澄清澄清石灰水變渾濁的化學方程式為：
4、完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，穩(wěn)得玻璃管和固體的總質(zhì)量為52.0g

【數(shù)據(jù)處理：】依據(jù)題目所給數(shù)據(jù)和質(zhì)量守恒定律可得：反應(yīng)生氣的氣體質(zhì)量為M；因氧化銅全部參加反應(yīng)，氣體中的氧元素質(zhì)量為N，則氣體中碳元素質(zhì)量為M-N=

 

克（此空填具體數(shù)據(jù)）．
【結(jié)論】根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，得出

 

是正確的
【反思】該設(shè)計裝置存在缺陷

 

，原因是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,碳的化學性質(zhì),書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：【猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素的種類不變可以猜想反應(yīng)后得產(chǎn)物；
【實驗】根據(jù)碳能與氧氣反應(yīng)分析通入氮氣的目的，根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈣的反應(yīng)寫出反應(yīng)的化學方程式；
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)可以判斷生成的組成．
【實驗結(jié)論】根據(jù)實驗數(shù)據(jù)來分析．
【反思】根據(jù)一氧化碳有毒來分析．

解答：解：【猜想】由質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素的種類不變，再一種情況是CO；若猜想①成立，則碳和氧化銅高溫反應(yīng)生成了銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學方程式為：C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑；故填：CO；C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑；
【實驗】由于碳能與空氣重工的氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳．所以，先通入氮氣能排出玻璃管內(nèi)的空氣，防止對實驗造成干擾，目的是：排除玻璃管內(nèi)空氣對實驗的干擾；二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學方程式是：：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
故答案為：將玻璃管內(nèi)的空氣排盡；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
【數(shù)據(jù)處理】由于碳與氧化銅反應(yīng)生成了銅和二氧化碳氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得反應(yīng)生成的氣體質(zhì)量為：48.2g+4g+1g-52.0g=1.2g．由題意可知，4g氧化銅中氧元素的質(zhì)量為：4g×

16

80

×100%=0.8g．由題意可知，氣體中的氧元素為0.8g，則氣體中碳元素的質(zhì)量為：1.2g-0.8g=0.4g．由于一氧化碳中碳元素和氧元素的質(zhì)量比為：12：16．二氧化碳中碳元素和氧元素的質(zhì)量比為：12：44．都不是0.4g：0.8g=1：2．所以氣體是一氧化碳和二氧化碳的混合物．故填：0.4；
【結(jié)論】由上述計算分析可知，猜想③成立．故填：猜想③；
【反思】尾氣中含有有毒的一氧化碳氣體，不能直接排放到空氣中，否則會導(dǎo)致空氣的污染．故填：沒有對尾氣進行處理；尾氣中含有有毒的一氧化碳．

點評：本題主要考查了化學方程式的書寫及其質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用等方面的內(nèi)容．完成此題可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及題干提供的數(shù)據(jù)進行．