Question

某興趣小組在做完碳還原氧化銅試驗后，進行了如圖的探究

【猜想】把氧化銅還原成銅的物質是：Ⅰ石墨；Ⅱ

 

．
【實驗】用天平稱量1.5g氧化銅粉末，直接用鋁箔紙包裹．按上述操作步驟實驗，黑色粉末

 

，那么猜想Ⅱ不成立．
【結論】石墨棒能使氧化銅還原成銅，該反應的化學方程式為

 

【改進】把石墨棒換成鋁粉重復上述操作，又獲成功．那么稱取等量的鋁粉并進行同樣的操作，其目的是

 

．改進后的實驗證明，金屬鋁與銅活動順序是

 

，該反應的化學方程式為

 

【拓展】如果使用復印機的“碳粉”代替石墨棒還原氧化銅，效果更好．聯(lián)想在空氣中灼燒的鐵絲不能燃燒，而鐵粉能燃燒能燃燒，其原因是

 

．

Answer 1

考點：碳的化學性質,金屬的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：碳單質與含碳化合物的性質與用途,金屬與金屬材料

分析：根據題干提供的信息進行分析，根據含有的物質推斷具有還原性的物質，依據反應物和生成物以及反應的條件書寫反應的化學方程式；據此解答．

解答：解：猜想：給出的物質中有氧化銅、石墨棒和鋁箔，因此能還原氧化銅的物質就從石墨和鋁箔進行猜想；
實驗：氧化銅是黑色的粉末，被還原以后生成的銅粉是紅色的，如果猜想II不成立，則看不到黑色粉末變紅的現(xiàn)象；
結論：石墨的組成元素是碳，碳和氧化銅在高溫的條件下能反應生成銅和二氧化碳，據此寫出反應的化學方程式：2CuO+C

高溫  .

2Cu+CO₂↑；
改進實驗：設計實驗要注意控制變量，稱量等質量的鋁粉，是采用了控制變量法，改進實驗以后，鋁能把氧化銅的銅置換出來，說明鋁的活動性強于銅，鋁和氧化銅在高溫的條件下能反應生成氧化鋁和銅，據此寫出反應的化學方程式并配平：2Al+3CuO

高溫  .

Al₂O₃+3Cu；
拓展：鐵絲在空氣中不能燃燒而鐵粉能燃燒，說明反應物的接觸面積（或物質形狀）影響反應速率（或反應物間的接觸面積大，反應速率）．
故答案為：
鋁箔；不變紅；2CuO+C

高溫  .

2Cu+CO₂↑；對比試驗（或控制變量法）；Al大于Cu；2Al+3CuO

高溫  .

Al₂O₃+3Cu；反應物的接觸面積（或物質形狀）影響反應速率（或反應物間的接觸面積大，反應速率大）．

點評：本題考查的是實驗設計題，此類題目較難，但是抓住解題的突破口，各個擊破，從而可以順利作答．