Question

1．某小組同學(xué)對(duì)木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下探究活動(dòng)．
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】
如圖是小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置．小芳提出用酒精燈加熱時(shí)，需在火焰處加一鐵絲網(wǎng)罩，其作用是使火焰集中以提高溫度．
【實(shí)驗(yàn)探究】
該實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵之一是木炭與氧化銅的質(zhì)量比．
（1）在理論上，木炭與氧化銅充分反應(yīng)的質(zhì)量比是1：13.3，但實(shí)驗(yàn)中木炭的用量比理論上要多，原因是管內(nèi)氧氣要消耗木炭或生成的CO₂會(huì)與C 反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)前要先打開(kāi)K夾，通入一會(huì)兒干燥的氣體X后關(guān)閉K夾，再加熱．氣體X的化學(xué)式為N₂．
（2）炭與氧化銅的質(zhì)量比不同，產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不同．下面是炭與氧化銅不同質(zhì)量比的實(shí)驗(yàn)記錄：（均取2g）

木炭與氧化銅的質(zhì)量比	1：7	1：11	1：13
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	紅熱，產(chǎn)生大量氣泡， 石灰水變渾濁	紅熱，產(chǎn)生大量氣泡， 石灰水變渾濁	偶爾紅熱，有氣泡， 石灰水變渾濁
實(shí)驗(yàn)結(jié)果	表層銅珠較大，有較多 黑色粉末	亮紅色金屬光澤， 網(wǎng)狀銅塊	暗紅色層狀粉末里含 微細(xì)銅粒

分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知反應(yīng)混合物的最佳質(zhì)量比為1：11．
（3）下面是某同學(xué)完成的木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)：

	反應(yīng)前質(zhì)量	反應(yīng)后質(zhì)量
硬質(zhì)玻璃管+固體混合物/g	79.8	75.4
洗氣瓶+澄清石灰水/g	158.8	162.6

根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析，該過(guò)程中產(chǎn)生的氣體是CO和CO₂．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】根據(jù)木炭還原氧化銅的反應(yīng)條件分析；
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）根據(jù)木炭會(huì)與氧氣和二氧化碳反應(yīng)分析解答，為避免木炭與氧氣反應(yīng)，可通入化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的氮?dú)鈱⒖諝馀疟M再加熱；
（2）根據(jù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果分析最佳質(zhì)量比；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律：玻璃管和混合物減少的質(zhì)量是生成的氣體的質(zhì)量，洗氣瓶和澄清石灰水增加的質(zhì)量是生成的二氧化碳的質(zhì)量分析解答．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】木炭還原氧化銅的條件是高溫，給酒精燈加網(wǎng)罩的目的是：集中火焰提高溫度；
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）在理論上，木炭與氧化銅充分反應(yīng)的質(zhì)量比是1：13.3，但實(shí)驗(yàn)中木炭的用量比理論上要多，原因是木炭會(huì)與空氣中的氧氣反應(yīng)、生成的二氧化碳在高溫條件下也會(huì)與木炭反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)前要先打開(kāi)K夾，通入一會(huì)兒干燥的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的氮?dú)�，大約將空氣排盡后關(guān)閉K夾，再加熱，盡量排除空氣中氧氣的干擾；
（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出氧化銅和碳粉的比例不同，得到產(chǎn)物也不同，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以得出當(dāng)二者質(zhì)量比是1：1時(shí)生成銅塊，生成的銅最純凈，所以該反應(yīng)混合物的最佳比例是1：11；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律：玻璃管和混合物減少的質(zhì)量是生成的氣體的質(zhì)量，為：79.8g-75.4g=4.4g，洗氣瓶和澄清石灰水增加的質(zhì)量是生成的二氧化碳的質(zhì)量，是：162.6g-158.8g=3.8g＜4.4g，說(shuō)明還有木炭和二氧化碳反應(yīng)生成的一氧化碳；
故答案為：【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】使火焰集中以提高溫度；
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）管內(nèi)氧氣要消耗木炭或生成的CO₂會(huì)與C 反應(yīng)；   N₂； （2）1：11；（3）CO和CO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題主要通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，及進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，注重考查學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，掌握木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)條件等知識(shí)，是解決問(wèn)題的基礎(chǔ)．