题目内容
【题目】如图是化学实验室用木炭还原氧化铜的实验装置。
(1)实验中，小明同学用酒精灯给试管加热时发现试管内没有出现红色固体，但澄清石灰水变浑浊了，其原因是______(用化学方程式表示)。
小明同学考虑是否是酒精灯火焰的温度不足以使木炭与氧化铜发生反应，你的改进措施是______。
(2)实验改进后，小明同学顺利完成了该实验，发现试管内出现红色固体并产生了无色气体，对于无色气体的成分是什么，小红同学提出了自己的猜想：
猜想I：只有CO；猜想Ⅱ：只有CO2；猜想Ⅲ：只有SO2；猜想Ⅳ：既有CO，又有CO2。
小山同学认为猜想Ⅲ肯定不对，理由是______。
（查阅资料）浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇到微量CO会立即变成蓝色。
（方案设计）通过上述资料和已有知识，小山设计用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对木炭与氧化铜反应生成的气体进行检验。根据小山同学的设想，请你完成填空：
①若试纸不变色，石灰水变浑浊，则只有CO2；②若______，石灰水不变浑浊，则只有CO；③若试纸变蓝色，石灰水______，则既有CO2，又有CO。
(3)联想到碳和氧气反应可能生成两种不同的物质，小山同学认为改变温度、反应物之间的质量比可能会改变生成物的种类，于是他对试管内出现的红色固体的成分也产生了质疑。
（查阅资料）
①初中常见的红色物质有：铜、红磷、氧化铁；②氧化亚铜(Cu2O)也是红色固体，氧化亚铜和稀硫酸反应的化学方程式：
；③按木炭的量不同，反应顺序是
；
；
。
若实验前已经用N2将试管内的空气排尽，要确保反应的生成物只有铜和二氧化碳，则理论上氧化铜和木炭的质量比应是______。
A 2：1 B 40：3 C 20：3 D 80：3
（若答对以下小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分）
（实验反思）请你帮助小山同学确定木炭还原氧化铜后的红色固体的成分，将你的两种猜想填入下列横线上。
猜想Ⅰ：铜；猜想Ⅱ：______；猜想Ⅲ：______。
若猜想I正确，请你设计实验方案证明：______。
【答案】
在酒精灯火焰上罩一个铜丝网或将酒精灯更换为酒精喷灯 化学反应前后元素的种类不变，反应物中没有硫元素，所以生成的气体中不可能有二氧化硫 试纸变蓝色 变浑浊 B 氧化亚铜 铜和氧化亚铜 取少量固体置于烧杯中，加入足量稀硫酸，若观察到溶液不变色，则固体是铜，即猜想Ⅰ成立
【解析】
用酒精灯给试管加热时发现试管内没有出现红色固体，但澄清石灰水变浑浊了，其原因是温度较低，没有达到碳与氧化铜反应的温度，但是碳与空气中的氧气反应生成了二氧化碳；故填：；
提高火焰温度可以在酒精灯火焰上罩一个铜丝网，作用是使火焰集中，提高火焰的温度或将酒精灯更换为酒精喷灯；故填：在酒精灯火焰上罩一个铜丝网或将酒精灯更换为酒精喷灯；
由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，反应物中没有硫元素，所以生成的气体中不可能有二氧化硫；故填：化学反应前后元素的种类不变，反应物中没有硫元素，所以生成的气体中不可能有二氧化硫；
[方案设计]
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇一氧化碳变蓝，若试纸不变色，石灰水变浑浊，则只有
；若试纸变蓝，石灰水不变浑浊，则只有CO；若试纸变蓝，石灰水变浑浊，则既有CO又有故填：试纸变蓝色；变浑浊；
要确保反应的生成物只有铜和二氧化碳，由化学方程式
可知，理论上氧化铜和木炭的质量比应是：
：
：3；故填：B；
由题干信息可知，氧化亚铜
也是红色固体，所以木炭还原氧化铜后的红色固体的成分组成如下：铜或氧化亚铜或铜与氧化亚铜的混合物；
铜属于不活泼的金属，与稀硫酸不反应，而由题干可知“氧化亚铜和稀硫酸反应的化学方程式：
”，所以可设计如下实验进行验证：
取少量固体置于烧杯中，加入足量稀硫酸，若观察到溶液不变色，则固体是铜，即猜想Ⅰ成立；若溶液变成蓝色，则猜想Ⅰ不成立；
故填：氧化亚铜；铜和氧化亚铜；取少量固体置于烧杯中，加入足量稀硫酸，若观察到溶液不变色，则固体是铜，即猜想Ⅰ成立。
