题目内容

【题目】碳还原氧化铜的实验如图所示。写出该反应的化学方程式___________。

（提出问题）碳燃烧时可能生成 CO2 也可能生成 CO，那么碳与氧化 铜反应生成的气体是否也有多种可能？

（作出猜想）猜想①：CO

猜想②：CO2

猜想③：___________。

（设计方案）实验装置如图（浓硫酸具有吸水作用）。打开 K，缓缓通入干燥的氮气一段时 间，关闭 K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开 K，再通 一段时间氮气。

方案一：从定性观察角度判断

（1）实验时 A 处的现象是___________。

（2）若猜想①成立，B、D 处的现象是___________（填序号）。

a．B 中变浑浊，D 处能点燃 b．B 中变浑浊，D 处不能点燃

c．B 中无明显实验现象，D 处能点燃 d．B 中无明显实验现象，D 处不能点燃

方案二：从定量计算角度判断

取一定量炭粉和 4g 氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：

（3）若猜想②成立，则理论上（m4-m3）___________（m1-m2）（选填“<”、“>”或“=”）。

（4）若猜想③成立且 CuO 全部转化成 Cu，则参加反应的碳的质量 m 的取值范围是 ___________。

（交流反思）实验开始前缓缓通入氮气的目的是___________。

【答案】C+2CuO 2Cu+CO2↑ CO 和 CO2 A 中黑色固体逐渐变红 c = 0.3g＜m＜0.6g 排出装置内空气，防止加热时发生危险，防止空气中成分干扰 A、B、C 的质 量变化。

【解析】

碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：C+2CuO 2Cu+CO2↑；

碳燃烧时可能生成 CO2 ，也可能生成 CO，则碳燃烧时也可能同时生成CO 和 CO2，故填CO 和 CO2；

装置A中碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，可观察到的现象是A 中黑色固体逐渐变红，故填A 中黑色固体逐渐变红；

若猜想①成立，CO不与澄清石灰水反应，在D处CO被点燃，所以观察到的现象是B 中无明显实验现象，D 处能点燃，故填c；

若猜想②成立，反应后生成的气体只有CO2，则m4-m3是装置B吸收的二氧化碳的质量，m1-m2是装置A生成的二氧化碳的质量，理论上应该相同，故填=；

解：设氧化铜与碳反应生成一氧化碳消耗碳的质量为x

x 4g

12:80=x:4g

x=0.6g

设氧化铜与碳反应生成二氧化碳消耗碳的质量为y

12:160=y:4g

y=0.3g

参加反应的碳的质量 m 的取值范围是0.3g＜m＜0.6g，故填0.3g＜m＜0.6g；

实验开始前缓缓通入氮气可以排出装置内空气，防止加热时发生危险，同时防止空气中成分CO2干扰 A、B、C 的质量变化，故填排出装置内空气，防止加热时发生危险，防止空气中成分干扰 A、B、C 的质量变化。

练习册系列答案
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Ⅰ.探究铜锈的组成

（查阅资料）①铜锈受热易分解 ②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色

（进行实验）兴趣小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按下图所示装置实验(部分夹持装置已略去)。观察到B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。

（解释与结论）

（1）C中反应的化学方程式为_________________。

（2）依据以上现象分析，铜锈中一定含有的元素为铜和________(填元素名称)。

Ⅱ.探究铜生锈的条件

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（解释与结论）

（3）实验中都使用了经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，“煮沸并迅速冷却”的目的是_____________。

（4）得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是___________(填编号)。

（5）对比实验②和③，得出的结论是_____________。

（6）为验证猜想，请在图中将实验⑤补充完整_____________。

（7）由上述实验可推知，铜生锈的条件是_____________。

（反思与应用）

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