Question

【题目】某兴趣小组同学用下图所示装置探究碳单质和化合物的性质。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有少量CO2和H2O.

实验一:探究一氧化碳的还原性。按图23装置进行实验，X处放入氧化铜，打开活塞k，通入发生装置中的气体一会，点燃B、D处的酒精灯。

(1) A装置的作用是__________________。

(2) B中玻璃管内发生反应的化学方程式为___________________，证明一氧化碳有还原性的现象是_________。

(3)若通过该实验测铜的相对原子质量，实验中需要获得的数据是_________________。

实验二:探究碳和氧化铜的反应。

（查阅资料）

①碳还原氧化铜时，在一定条件下反应生成铜，或同时生成少量的氧化亚铜(Cu2O)；

②Cu2O和Cu都为红色固体，且Cu2O能与稀硫酸反应，反应的化学方程式为.

（实验探究）按上图装置进行实验(关闭活塞k)。

(1)取一定质量比的木炭粉和氧化铜的混合物放入X处进行实验，观察到黑色粉末变为红色，经检验红色固体为铜，则X处发生反应的化学方程式为____________________。

(2)另取一定质量比的木炭粉和氧化铜的混合物放入X处进行实验，观察到黑色粉末变为红色，为确定红色固体成份设计了如下实验。称量实验后的红色固体质量为mg，并置于烧杯中， 进行实验，请完成下表内容。

实验操作	实验现象	实验结论	结论解释
____________	溶液变蓝色有红色固体	____________	____________

（实验结论）一定条件下，碳能还原氧化铜且反应物比例不同，可能生成物不同。

Answer 1

【答案】除去二氧化碳和水蒸气 CuO+COCu+CO2 B中黑色固体变红色，C中澄清石灰水变浑浊 B中固体质量差、C中增加的质量； 2CuO+C2Cu+CO2↑ 把适量实验后的红色固体放于试管中，加入足量稀硫酸 红色固体是铜和氧化亚铜 铜不能和稀硫酸反应，氧化亚铜和稀硫酸反应生成了硫酸铜

【解析】

实验一：

（1）氢氧化钠易吸水而潮解，氧化钙易与水反应生成氢氧化钙，所以碱石灰有吸水性，同时，氢氧化钠和氢氧化钙都能和二氧化碳反应，故碱石灰还能吸收二氧化碳，即A装置的作用是除去二氧化碳和水蒸气；

（2）B中玻璃管内氧化铜和一氧化碳在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：CuO+COCu+CO2，氧化铜是黑色固体，铜是红色固体，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，所以证明一氧化碳有还原性的现象是：B中黑色固体变红色，C中澄清石灰水变浑浊；

（3）若通过该实验测铜的相对原子质量，实验中需要获得的数据是B中固体质量差（反应的氧化铜中氧元素质量，根据氧元素质量可以计算反应的氧化铜质量）、C中增加的质量（反应生成的二氧化碳质量，根据反应的化学方程式、反应的氧化铜质量、生成二氧化碳的质量、氧原子相对原子质量可以计算铜原子相对原子质量）；

实验二：

（1）观察到黑色粉末变为红色，经检验红色固体为铜，则X处高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：2CuO+C2Cu+CO2↑；

（2）把适量实验后的红色固体放于试管中，加入足量稀硫酸，溶液变蓝色、有红色固体，说明氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，实验过程如下所示：

实验操作	实验现象	实验结论	结论解释
把适量实验后的红色固体放于试管中，加入足量稀硫酸	溶液变蓝色、有红色固体	红色固体是铜和氧化亚铜	铜不能和稀硫酸反应，氧化亚铜和稀硫酸反应生成了硫酸铜