Question

2．碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是中学化学研究的重要内容．

（1）图1是木炭与氧化铜的反应，该实验现象为黑色粉末变红色；澄清的石灰水变浑浊，反应的化学方程式为C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）当观察到现象为A装置竖直放置的试管内导管口不再有气泡冒出，说明木炭和氧化铜粉末已经完全反应了．图1装置中酒精灯上罩一个铁丝见网的作用是提高了火焰的温度．
（3）同学们按图2装置进行实验，将mg的木炭点燃后放入装有ng氧气的集气瓶中，若要使木炭燃烧熄灭后，集气瓶内存在两种不同气体． $\frac{m}{n}$ 的值为$\frac{24}{32}$＞$\frac{m}{n}$$＞\frac{12}{32}$．若集气瓶中存在的气体有一种是CO，请写出木炭燃烧生成CO化学反应方程式2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO．
（4）通过上述实验总结碳的化学性质有可燃性、还原性．

Answer 1

分析 （1）根据木炭具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，据此由二氧化碳的检验方法等进行分析解答即可；
（2）考虑木炭和氧化铜反应生成铜和二氧化碳；根据酒精灯火焰加上网罩后火焰集中分析解答；
（3）根据碳充分燃烧、不充分燃烧的反应原理进行分析；
（4）根据以上实验进行分析碳的化学性质有可燃性、还原性．

解答 解：（1）木炭具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，氧化铜和木炭是黑色粉末，铜是红色的粉末，故会观察到：黑色粉末变红色；其反应的化学方程式为：C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故将生成的气体通入澄清的石灰水中，会观察到：澄清的石灰水变浑浊．其化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）木炭和氧化铜都是黑色固体，反应生成铜和二氧化碳，故可通过观察生成气体的情况判断碳和氧化铜的反应情况，酒精灯火焰加上网罩后火焰会集中，从而提高了火焰的温度；故答案为：A装置竖直放置的试管内导管口不再有气泡冒出；提高了火焰的温度．
（3）碳充分燃烧时，C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂，一个碳原子跟两个氧原子结合生成一分子二氧化碳，即一个碳原子消耗两个氧原子；
碳不充分燃烧时，2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO，一个碳原子跟一个氧原子结合生成一分子一氧化碳，即一个碳原子消耗一个氧原子；
故 $\frac{m}{n}$ 的值为$\frac{24}{32}$＞$\frac{m}{n}$ $＞\frac{12}{32}$；则木炭燃烧生成CO化学反应方程式为：2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO；
（4）通过上述实验总结碳的化学性质有可燃性、还原性．
故答案为：
（1）黑色粉末变红色；澄清的石灰水变浑浊，C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）A装置竖直放置的试管内导管口不再有气泡冒出，提高了火焰的温度．
（3）$\frac{24}{32}$＞$\frac{m}{n}$ $＞\frac{12}{32}$． 2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO．
（4）可燃性、还原性．

点评 本题难度不大，掌握碳具有还原性、木炭还原氧化铜的实验现象、化学方程式的书写等即可正确解答本题．