Question

16．在学习过程中，小青同学提出一个问题：“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可有多种可能？”
【猜想】碳与氧化铜反应生成的气体中：①只有CO₂，则发生的化学方程式是C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；②只有CO；③既有CO，又有CO₂．
【查阅资料】浸有磷钼酸的氯化钯试纸遇CO₂无变化，但遇到微量CO立即变成蓝色．
【方案设计】通过上述资料和已有知识，小青初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检查．
【实验验证】经过思考之后，小青设计了如图实验装置．

【实验步骤】
（1）打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的N₂，通一会儿N₂的目的是除去装置内空气，排除干扰；
（2）关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热．
【结论】充分反应后，小青观察到：试纸变蓝，石灰水变浑浊，证明猜想③是正确的，A中可能观察到的现象有红色物质生成．
【定量计算】小青称取一定量的碳和氧化铜的混合物，充分反应后，测得装置A质量减少了1.44g，装置C质量增加了0.88g，计算参加反应的氧化铜的质量为4.8g．
【反思与评价】从环保的角度分析该实验装置中不完善之处是没有尾气处理（吸收）装置．

Answer 1

分析 【猜想】根据反应的原理来分析；
【实验步骤】（1）因为空气中有CO₂，要排除干扰，故将装置中的空气排出；
【结论】根据结论和气体的性质推断反应的现象；
【定量计算】根据化学方程进行计算；
【反思与评价】CO有毒，该题装置的最后的尾气需要处理．

解答 解：【猜想】①在高温的条件下，碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳；
②根据题干信息分析可知，可能只生成一氧化碳，故填：CO；     
【实验步骤】要排除空气的影响，故氮气的作用是排出装置内的空气；故填：排尽装置中的空气；       
【结论】反应生成的气体中既有CO，又有CO₂，则试纸变蓝色，石灰水变浑浊．碳与氧化铜在高温的条件下反应生成物中有铜，故填：变成蓝色；变浑浊；黑色固体变成红色；  
【定量计算】装置C增重的质量就是吸收的二氧化碳的质量，即0.88g，
设生成二氧化碳时，参加反应的氧化铜的质量为x，
 C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
   160           44
    x            0.88g
$\frac{160}{x}=\frac{44}{0.88g}$
解得：x=3.2g
生成一氧化碳的质量为1.44g-0.88g=0.56g
设生成一氧化碳时，参加反应的氧化铜的质量为y，
C+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO↑；
  80          28
  y           0.56g
$\frac{80}{y}=\frac{28}{0.56g}$
y=1.6g
参加反应的氧化铜的质量为3.2g+1.6g=4.8g．
【反思与评价】CO有毒，不能排放到空气中，需处理剩余的CO，故填：没有进行尾气处理．
故答案为：【猜    想】C+2 CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2 Cu+CO₂↑，CO
【实验步骤】（1）除去装置内空气，排除干扰．
【结    论】变蓝，变浑浊，有红色物质生成．
【定量计算】4.8．
【反思与评价】没有尾气处理（吸收）装置．

点评 通过本题学生应熟悉常见物质的性质及物质的特性，用来检验物质，注意要拓展思维，不能牢固的认为课本知识的不可改变性．