Question

3．对于化学反应，我们不但要考虑加入的试剂，还要考虑环境中的其他物质对化学反应的影响．教材中“木炭还原氧化铜”的实验（见图）．
（1）根据你所学化学知识推测：试管A中，除C、CuO外，还可能有O₂．（写化学式，下同）参与反应．除木炭可还原氧化铜之外，经反应生成的CO也可能还原氧化铜，写出相应的方程式CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
（2）若进入试管B中的气体主要是二氧化碳，请写出试管B中石灰水变浑浊的化学方程式Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）实验中，若观察到试管A中黑色粉末变红色，试管B中的澄清石灰水不断冒出气泡，而一直没有出现明显的浑浊现象，分析可能的原因是碳粉过量，与氧化铜反应生成一氧化碳（或生成的二氧化碳与过量的碳反应生成一氧化碳），不能使石灰水变浑浊，同时过量的碳掩盖了生成铜的红色．

Answer 1

分析 （1）试管中有空气，碳可以和空气中的氧气反应，由于氧气含量不足，碳可以和氧气反应生成一氧化碳；一氧化碳可以和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，可以写出该反应的化学方程式；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，是因为二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；
（3）根据实验现象分析黑色粉末变红色，可能是反应后黑色固体有剩余掩盖了红色，试管B中的澄清石灰水不断冒出气泡，而一直没有出现明显的浑浊可能是没有生成二氧化碳．

解答 解：（1）在地球周围的空间里存在着空气．所以，试管A中的物质除木炭与氧化铜外，还存在空气．碳可以和空气中的氧气反应，由于氧气含量不足，碳可以和氧气反应生成一氧化碳；一氧化碳可以和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式是：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
（2）二氧化碳和氢氧化钙反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）黑色粉末变红色，可能是反应后黑色固体有剩余掩盖了红色，试管B中的澄清石灰水不断冒出气泡，而一直没有出现明显的浑浊可能是没有生成二氧化碳，所以可能是碳粉过量，与氧化铜反应生成一氧化碳，或生成的二氧化碳与过量的碳反应生成一氧化碳，不能使石灰水变浑浊，同时过量的碳掩盖了生成铜的红色．
故答案为：（1）O₂；CO； CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
（2）Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）碳粉过量，与氧化铜反应生成一氧化碳，或生成的二氧化碳与过量的碳反应生成一氧化碳，不能使石灰水变浑浊，同时过量的碳掩盖了生成铜的红色．

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、实验方案的设计以及根据题中信息进行分析解决问题的能力．只有综合掌握了有关的知识，才能较好地完成本题．