题目内容
【题目】某化学小组在老师的指导下对木炭还原氧化铜的实验进行探究,老师指出反应物之间的质量比不同可能会影响生成物的种类,在探究时,可以从定性观察和定量分析两个角度来判断生成物;请你跟随老师的思路,探究碳还原氧化铜生成的气体(假设所有反应均充分进行,浓硫酸能吸水,是常见的气体干燥剂)。
(提出问题)碳还原氧化铜生成的气体是什么?
(作出猜想)猜想①:CO;猜想②:CO2;猜想③:CO2和CO的混合物。
(实验设计)装置如图所示:
方案一:从定性观察角度判断:
(1)实验时,A中出现___________________的现象。
(2)若猜想①成立,B、D处会出现的现象是____________(填序号)。
aB中变浑浊,D处能点燃 bB中变浑浊,D处不能点燃
cB中无明显实验现象,D处能点燃 dB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:
测定表格中的四个数据:
反应前的质量 | 反应后的质量 | |
A(试管+固体) | m1 | m2 |
B+C(广口瓶+溶液) | m3 | m4 |
(3)若猜想②成立,则m4-m3_________m1-m2 (选填“>”“<”或“=”),此时A中发生反应的化学方程式为______________________。
(4)若猜想③成立,且8gCuO全部参与反应,则生成的气体混合物的质量取值范围是__________________。
【答案】)黑色固体变成红色 C = C+2CuO2Cu+CO2 2.2g-2.8g
【解析】
(1).C和CuO都是黑色固体,反应之后,CuO被还原成Cu,C被氧化成气体,故可观察到试管中的固体有黑色变为红色;
(2).若猜想①成立,反应只生成了CO,则B中无现象,D中能够点燃;
(3).若猜想②成立,产生的气体只有CO2,产生的CO2被B完全吸收,则m4-m3=m1-m2 ;
A中发生的化学反应方程式为C+2CuO2Cu+CO2;
(4).若猜想③成立,且8gCuO全部参与反应,假如全部生成了CO2,则设生成的Cu的质量为x,计算过程如下:
,解得x=2.2g,
故假如全部生成了CO2,生成的CO2质量为2.2g;
假如全部生成了CO,设生成的CO质量为y,计算过程如下:
,解得y=2.8g。
所以当生成的是CO2和CO的混合物时,该混合物的质量取值范围为2.2g-2.8g。