Question

16．某学习小组对炭粉与氧化铜高温反应产物中气体的成分进行研究．
【猜想】①气体产物全部是CO₂②气体产物全部是CO   ③气体产物是CO₂和CO的混合物．
【设计方案】将一定量氧化铜在隔绝氧气的条件下与过量炭粉充分反应．通过参加反应的碳元素与氧元素的质量比对产物中气体成分进行研究（提示：二氧化碳与一氧化碳中碳元素与氧元素的质量比分别为3：8和3：4）．
【查阅资料】氮气不与碳、氧化铜发生反应，可用来隔绝氧气．
【实验】

操作步骤及实验现象	简答
①称取8g氧化铜与2g炭粉均匀混合，放入重48.4g的玻璃管中，按上图装置连接	/
②加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气	其目的是排除玻璃管内空气对实验的干扰；
③夹紧T处弹簧夹，加热一段时间后，澄清石灰水变浑浊	澄清石灰水变浑浊的化学方程式为： CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
④完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为56.0g	/

【数据处理】
依据题目所给数据和质量守恒定律可得：反应生成的气体质量为2.4g；因氧化铜全部参加反应，气体中的氧元素为1.6g，则气体中碳元素的质量为0.8g；
【结论】根据数据处理结果，得出猜想③成立．

Answer 1

分析 【猜想】根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变可以猜想反应后得产物；
【实验】根据碳能与氧气反应分析通入氮气的目的，根据二氧化碳与氢氧化钙的反应写出反应的化学方程式
【数据处理】根据质量守恒定律反应前后元素的质量不变结合相关数据可以判断生成的组成．

解答 解：【猜想】由质量守恒定律反应前后元素的种类不变，再一种情况是CO₂和CO的混合物；
【实验】由于碳能与空气重工的氧气反应生成了二氧化碳．所以，先通入氮气能排出玻璃管内的空气，防止对实验造成干扰，目的是：排除玻璃管内空气对实验的干扰；
二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式是：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
【数据处理】由于碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳气体，根据质量守恒定律可得反应生成的气体质量为：48.4g+2g+8g-56.0g=2.4g．由题意可知，气体中的氧元素为1.6g，则气体中碳元素的质量为：2.4g-1.6g=0.8g．由于一氧化碳中碳元素和氧元素的质量比为：12：16．二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比为：12：32．都不是0.8g：1.6g=1：2．所以气体是一氧化碳和二氧化碳的混合物．
【结论】由上述计算分析可知，猜想③成立．
故答案为：【猜想】CO₂和CO的混合物
【实验】排除玻璃管内空气对实验的干扰（或隔绝氧气）
CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
【数据处理】2.4；0.8；
【结论】③．

点评 本题主要考查了化学方程式的书写及其质量守恒定律的应用等方面的内容．完成此题可以依据物质的性质及题干提供的数据进行．