Question

18．某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图所示的探究：

【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是：Ⅰ石墨棒；Ⅱ铝箔．
【实验】用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹．按上述操作步骤实验，黑色粉末．不变红，那么猜想Ⅱ不成立．
【结论】石墨棒能使氧化铜还原成铜，该反应的化学方程式为2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
【改进】把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，又获成功．那么，称取等量的铝粉并进行同样的操作，其目的是对比试验．改进后的实验证明，金属铝也能将氧化铜中的铜置换出来，该反应的化学方程式为2Al+3CuO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+3Cu．
【拓展】如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好．联想在空气中灼热的铁丝不能燃烧，而铁粉能燃烧，其原因是反应物的接触面积（或物质形状）影响反应速率．

Answer 1

分析 根据题干提供的信息进行分析，根据含有的物质推断具有还原性的物质，依据反应物和生成物以及反应的条件书写反应的化学方程式；据此解答．

解答 解：猜想：给出的物质中有氧化铜、石墨棒和铝箔，因此能还原氧化铜的物质就从石墨和铝箔进行猜想；
实验：氧化铜是黑色的粉末，被还原以后生成的铜粉是红色的，如果猜想II不成立，则看不到黑色粉末变红的现象；
结论：石墨的组成元素是碳，碳和氧化铜在高温的条件下能反应生成铜和二氧化碳，据此写出反应的化学方程式：2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
改进实验：设计实验要注意控制变量，称量等质量的铝粉，是采用了控制变量法，改进实验以后，铝能把氧化铜的铜置换出来，说明铝的活动性强于铜，铝和氧化铜在高温的条件下能反应生成氧化铝和铜，据此写出反应的化学方程式并配平：2Al+3CuO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+3Cu；
拓展：铁丝在空气中不能燃烧而铁粉能燃烧，说明反应物的接触面积（或物质形状）影响反应速率（或反应物间的接触面积大，反应速率）．
故答案为：
铝箔；不变红；2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；对比试验（或控制变量法）；2Al+3CuO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+3Cu；反应物的接触面积（或物质形状）影响反应速率（或反应物间的接触面积大，反应速率大）．

点评 本题考查的是实验设计题，此类题目较难，但是抓住解题的突破口，各个击破，从而可以顺利作答．