Question

【題目】碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)如右圖所示。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____。

（提出問(wèn)題）碳燃燒時(shí)可能生成CO2也可能生成CO，那么碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體是否也有多種可能？

（作出猜想）猜想①：CO

猜想②：CO2

想③：____________。

（設(shè)計(jì)方案）實(shí)驗(yàn)裝置如圖（濃硫酸具有吸水作用）。打開(kāi)K，緩緩?fù)ㄈ敫稍锏牡獨(dú)庖欢螘r(shí)間，關(guān)閉K，點(diǎn)燃酒精噴燈和酒精燈，充分反應(yīng)后，熄滅酒精噴燈和酒精燈，打開(kāi)K，再通一段時(shí)間氮?dú)狻?/span>

方案一：從定性觀察角度判斷

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)A處的現(xiàn)象是____________。

（2）若猜想①成立，B、D處的現(xiàn)象是_____________（填序號(hào)）。

a．B中變渾濁，D處能點(diǎn)燃　　　　　　　　　b．B中變渾濁，D處不能點(diǎn)燃

c．B中無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，D處能點(diǎn)燃　　　 d．B中無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，D處不能點(diǎn)燃

方案二：從定量計(jì)算角度判斷

取一定量炭粉和4g氧化銅的混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測(cè)定表格中的四個(gè)數(shù)據(jù)：

	反應(yīng)前的質(zhì)量	反應(yīng)后的質(zhì)量
A（玻璃管+固體）	m1	m2
B+C（廣口瓶+混合液）	m3	m4

（3）若猜想②成立，則理論上（m4-m3）__（m1-m2）（選填“＜”、“＞”或“=”）。

（4）若猜想③成立且CuO全部轉(zhuǎn)化成Cu，則參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量m的取值范圍是____。

（交流反思）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)獾哪康氖?/span>____。

Answer 1

【答案】C+2CuO2Cu+CO2↑ CO和CO2 固體由黑色變成紅色 c = 0.3g＜m＜0.6g 排出裝置內(nèi)空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)，防止空氣中成分干擾

【解析】

高溫條件下，氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，也可能生成銅和一氧化碳；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；一氧化碳和空氣或要求混合達(dá)到爆炸極限時(shí)遇明火或加熱時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。

解：高溫條件下，氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+2CuO2Cu+CO2↑；

[作出猜想]根據(jù)題意，分析可知猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2；

方案一：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)A處的氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和碳的氧化物，黑色固體變紅色；

（2）若猜想①成立，一氧化碳不能和氫氧化鈣反應(yīng)，B中無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，D處能點(diǎn)燃；

方案二：取一定量炭粉和4g氧化銅的混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測(cè)定表格中的四個(gè)數(shù)據(jù)：反應(yīng)前的質(zhì)量m1m3反應(yīng)后的質(zhì)量m2m4A（玻璃管+固體）B+C（廣口瓶+混合液）：

（3）若猜想②成立，氧化銅中的氧元素和碳中的碳元素轉(zhuǎn)化成二氧化碳，被澄清石灰水吸收，（m4-m3）是吸收的二氧化碳質(zhì)量，（m1-m2）是氧化銅中碳元素和碳中碳元素的質(zhì)量和，則理論上（m4-m3）=（m1-m2）；

（4）若猜想③成立且CuO全部轉(zhuǎn)化成Cu，設(shè)4g氧化銅完全反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量為x，完全反應(yīng)生成一氧化碳質(zhì)量為y，

x=0.3g，

y=0.6g，則參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量m的取值范圍是 0.3g＜m＜0.6g。

[交流反思]實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)獾哪康氖桥懦鲅b置內(nèi)空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)，防止空氣中成分干擾。