Question

18．某中学化学兴趣小组按照图甲的实验方法，做木炭粉与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现．他们决定对这个实验进行探究和改进．

【提出问题】
暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价．
【猜想与假设】
（1）同学们认为这种暗红色固体可能是C${\;}_{{u}_{2}}$O，同学们猜想的依据之一是生成物的颜色，另一依据是化合物中元素的化合价代数和为零．
    同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况．
【实验与探究】
（1）小李认为炭粉和氧化铜反应需要较高温度，建议用酒精喷灯替代酒精灯（如图乙），并添加了止水夹，在实验结束时及时夹上．
（2）对下列三种有关碳粉和氧化铜的质量比例，最合理的选择是C（填字母）．
A.3：32　　　　　　　B.3：40　　　　　　　C.3：48
【分析与交流】
同学们按改进后的方案进行实验，待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却．若不关闭止水夹，可能出现的问题是生成的铜重新被氧化．待产物冷却后，同学们终于获得了紫红色铜，实验获得了成功．

Answer 1

分析 【猜想与假设】（1）猜测化学式时应根据化合物中元素的化合价代数和为零的原则；
【分析与交流】
（2）根据在选择氧化铜和碳的质量比例时要考虑到氧气消耗的炭进行分析；
【分析与交流】根据温度较高时铜可以和氧气反应生成氧化铜进行分析．

解答 解：【猜想与假设】（1）因为铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，依据化合物中元素的化合价代数和为零的原则，所以暗红色固体的化学式可能为Cu₂O；故填：化合物中元素的化合价代数和为零；
【分析与交流】
（2）在选择氧化铜和碳的质量比例时要考虑到氧气消耗的炭，不能按反应的比例选择，碳粉要稍多一些，有利于反应充分进行，
2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
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即40：3，而碳粉稍微多一点，即在给定选项中选：C，故填：C；
【分析与交流】反应结束后要关闭止水夹，防止进入空气，使灼热的铜再被氧化．故填：生成的铜重新被氧化．

点评 本题为信息型实验探究题，完成实验探究题时，要明确探究的目的，根据所给信息按步骤进行分析，认真思考反应中的现象，不放过细节问题．