Question

【题目】某化学课外兴趣小组成员甲、乙、丙三位同学在学习了木炭还原氧化铜的实验后，提出如下问题：“木炭与氧化铜反应产生的气体一定全部为二氧化碳吗？”请你和他们一起对产物中气体的成分进行研究，并回答有关问题。

（作出猜想）甲同学认为：反应产生的气体全部为二氧化碳。

乙同学认为：反应产生的气体全部为一氧化碳。

丙同学认为：_____。

（设计实验）根据各自的猜想，他们共同设计了实验（如图示），他们在实验中进行了规范操作和细致的观察。

（现象与结论）（提示：CO会使新鲜鸡血变色）观察到A中_____；

如果甲同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是_____；

如果乙同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是_____；

如果丙同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是_____。

（反思与评价）（1）此实验装置有不足之处：_____，请你对该装置进行改进，具体措施是_____。

（2）根据上述实验及学习的木炭与CuO、Fe2O3的反应，请你归纳出单质碳的一项重要用途是_____，并写出木炭与氧化铁充分反应的化学方程式：_____。

Answer 1

【答案】气体是二氧化碳和一氧化碳 黑色固体变红色； B中澄清石灰水变浑浊，C中新鲜鸡血不变色； B中出现气泡，C中新鲜鸡血变色； B中澄清石灰水变浑浊，出现气泡，C中新鲜鸡血变色 没有处理尾气； 在C装置后点燃或收集尾气 冶炼金属； 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑

【解析】

[作出猜想]

甲同学认为：反应产生的气体全部为二氧化碳。

乙同学认为：反应产生的气体全部为一氧化碳。

丙同学认为：气体是二氧化碳和一氧化碳。

故填：气体是二氧化碳和一氧化碳。

[现象与结论]

观察到A中黑色固体变红色，是因为氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳；

如果甲同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是B中澄清石灰水变浑浊，C中新鲜鸡血不变色；

如果乙同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是B中出现气泡，C中新鲜鸡血变色；

如果丙同学猜想正确，装置B、C中的实验现象是B中澄清石灰水变浑浊，出现气泡，C中新鲜鸡血变色。

故填：黑色固体变红色；B中澄清石灰水变浑浊，C中新鲜鸡血不变色；B中出现气泡，C中新鲜鸡血变色；B中澄清石灰水变浑浊，出现气泡，C中新鲜鸡血变色。

[反思与评价]

（1）此实验装置不足之处：没有处理尾气，改进措施是在C装置后点燃或收集尾气。

故填：没有处理尾气；在C装置后点燃或收集尾气。

（2）根据上述实验及学习的木炭与CuO、Fe2O3的反应，单质碳的一项重要用途是冶炼金属；

木炭与氧化铁在高温条件下充分反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑。

故填：冶炼金属；2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑。