题目内容

12.如图所示是木炭还原氧化铜的实验,写出该反应的化学方程式:C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2 ↑.实验结束后,发现试管内仍有黑色固体物质存在,其中网罩的作用是提高温度,澄清石灰水的作用是验证反应是否产生二氧化碳.
【提出问题】该黑色固体物质是什么?
【提出猜想】甲同学:木炭   乙同学:氧化铜    丙同学:木炭和氧化铜
【查阅资料】①木炭、铜都不与稀硫酸反应;②CuO能与稀硫酸反应生成蓝色溶液.
【实验设计】向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸,充分振荡,静置后观察现象.
【实验讨论】①若试管内溶液呈无色,还有黑色固体存在,证明甲同学的猜想成立.
②若试管内溶液呈蓝色,无黑色固体存在,证明乙同学的猜想成立.
③若观察到溶液呈蓝色并有黑色固体存在,证明丙同学的猜想成立(填“成立”或“不成立”).

分析 木炭能与氧化铜在高温时反应生成铜和二氧化碳,据此书写方程式;酒精灯加网罩是为了使酒精灯火焰集中,提高温度;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊;
提出猜想:木炭还原氧化铜的实验中,涉及三种固体:木炭、氧化铜、铜,而黑色固体物质只有木炭和氧化铜,所以,小华同学的猜想是:木炭和氧化铜;
分析讨论:依据题目中的信息:“木炭、铜都不与稀硫酸反应,CuO能与稀硫酸反应生成蓝色溶液”,可以通过用加入稀硫酸依据实验现象来确定黑色物质的组成.

解答 解:用木炭还原氧化铜的反应物是碳和氧化铜,生成物是铜和二氧化碳,反应条件是高温写在等号的上面,用观察法配平即可,二氧化碳后面标上上升符号,其化学方程式为:C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2 ↑;酒精灯加灯罩能集中火焰,从而起到提高温度的作用;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,常用来检验二氧化碳,装置中澄清石灰水是用来验证反应是否产生二氧化碳;
提出猜想:木炭还原氧化铜的实验中,涉及三种固体:木炭、氧化铜、铜,而黑色固体物质只有木炭和氧化铜,所以,小华同学的猜想是:木炭和氧化铜;
分析讨论:由于、铜都不与稀硫酸反应,CuO能与稀硫酸反应生成蓝色溶液.若试管内溶液无色、还有黑色固体存在,证明只有木炭,甲同学的猜想正确.若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体,证明黑色固体是氧化铜,乙同学的猜想正确.若出现的现象是试管中溶液呈蓝色,还有黑色固体存在,证明丙同学的猜想是正确的,
故答案为:C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2 ↑;提高温度;验证反应是否产生二氧化碳;
提出猜想:木炭和氧化铜;
分析讨论:甲;乙;成立.

点评 该题探究的是木炭与氧化铜的反应,主要考查了氧化铜与木炭的化学性质、实验方案的评价,解答时注意比较物质的性质,找到不同点,依据反应的不同现象进行解答.

练习册系列答案
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3.众所周知,酚酞溶液遇NaOH溶液变红.但是,在分组实验中(如图所示),出现了意想不到的现象:有的溶液变红后褪色;有的出现白色浑浊物.
【提出问题】分组实验中,出现意想不到的现象的原因是什么呢?
【查阅资料】酚酞溶液由酚酞固体溶于酒精配制而成.
【猜想与假设】
Ⅰ.红色褪去,与NaOH溶液和空气中的CO2反应有关.
Ⅱ.红色褪去,与NaOH溶液的浓度有关.
Ⅲ.出现白色浑浊物,与酚酞溶液的浓度有关.
【进行实验】
 实验实验操作  实验现象
 1 向盛有2mL Na2CO3溶液的试管中滴加5滴0.5%的酚酞溶液 溶液变红
 2 1号试管0.1min红色褪去
2号试管5min红色褪去
3号试管30min红色明显变浅
4号试管120min红色无明显变化
 3 在1、2、3号试管中盛有2mL氢氧化钠溶液,然后分别滴入浓度为5%、2%和0.5%的酚酞溶液1号试管出现大量浑浊,2号试管出现少量浑浊,3号试管不出现浑浊
【解释与结论】
(1)NaOH与CO2反应的化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O.
(2)实验1的现象表明,猜想与假设1不成立(填“成立”或“不成立”).
(3)由实验2得出结论:出现“溶液变红后褪色”与氢氧化钠溶液浓度的关系是氢氧化钠溶液浓度越大,褪色越快.
【反思与评价】
(4)依据现有实验,为了确保红色不变,若酚酞溶液浓度为0.5%,建议选用NaOH溶液的浓度为0.5%.
(5)有同学认为,仅通过实验3得出“猜想与假设Ⅲ成立”证据不足,理由是氢氧化钠溶液的浓度不同.

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