Question

15．某中学科学兴趣小组按照图甲的实验方法，做木炭与氧化铜反应实验时，虽然澄清石灰水能变浑浊，但是很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现．暗红色的固体是什么？怎样使现象更明显呢？他们决定对这个实验进行进一步的探究

查阅资料后，获知铜有+1和+2两种化合价
（1）小敏认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为Cu₂O．他猜想的依据之一是生成物的颜色，另一依据是铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，根据化合物中元素的化合价代数和为零的原则．写出按小敏猜想的反应方程式4CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu₂O+CO₂↑
（2）小王建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验．可使实验现象更明显，她提出这样建议的原理是增大接触面积，促进充分反应．
（3）在小王的基础上，小新建议将实验方案作如图乙的改进（酒精喷灯能提供更多的热量）：并待反应结束时，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，可能出现的问题是使生成的依然灼热的铜重新被氧化．待产物冷却后，同学们终于获得了紫红色铜，实验获得了圆满成功．

Answer 1

分析 在明确探究目的在基础上，仔细阅读所给的信息，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；物质接触面积越大反应就越充分，用超细炭粉与氧化铜粉末反应是合理的；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

解答 解：（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，根据化合物中元素的化合价代数和为零的原则，暗红色固体的化学式可能为：Cu₂O
反应的方程式为：4CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu₂O+CO₂↑；
（2）乙装置中超细炭粉与氧化铜粉末进行，增大接触面积，促进充分反应；
（3）反应结束后要关闭止水夹，防止进入空气，使灼热的铜再被氧化．
故答案为：（1）铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，根据化合物中元素的化合价代数和为零的原则；4CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu₂O+CO₂↑；
（2）是有利于集中加热，获得持续高温（3）使生成的依然灼热的铜重新被氧化

点评 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