题目内容
9．
某中学化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，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现．他们决定对这个实验进行探究和改进．
【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4或-4．
【猜想与假设】
（1）同学们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．
（2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况．
【分析与交流】
（1）木炭成块状，实验时先要将木炭研细，再与CuO粉末混合均匀后使用，这样处理的目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分．
（2）小周建议用图乙装置替代甲装置．与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的作用是有利于集中加热，获得持续高温．
（3）对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小施建议选择A（填选项序号）的比例．
A.32：3 B.40：3 C.48：3
你认为小施这样选择的理是应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应
的进行．
【实验与结论】同学们决定按改进后的方案进行实验，终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功．
分析 【猜想与假设】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；
【分析与交流】
（1）根据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进行分析；
（2）根据乙装置中将试管直立放置的作用是有利于反应物受热进行分析；
（3）根据在选择氧化铜和碳的质量比例时要考虑到氧气消耗的炭进行分析．
解答 解：【猜想与假设】通过分析可知，因为铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4或-4．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（Cu4C、Cu2C）；
【分析与交流】（1）物质接触面积越大反应就越充分，所以将木炭研细处理的目的是：使用颗粒更小的反应物，可以增加表面积，有利于反应的进行；
（2）乙装置中将试管直立放置更有利于集中加热，并能利用反应放出的热量，所以乙装置中将试管直立放置的作用是：是有利于集中加热，获得持续高温；
（3）在选择氧化铜和碳的质量比例时要考虑到氧气消耗的炭，不能按反应的比例选择，碳粉要稍多一些，有利于反应充分进行．
2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑
160 12
即40：3，而碳粉稍微多一点，即在给定选项中选A．
故答案为：【猜想与假设】Cu2O（Cu4C或Cu2C）；
【分析与交流】（1）增大反应物的接触面积，使反应更充分；
（2）有利于集中加热，获得持续高温；
（3）A，反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行．
点评 本题为信息型实验探究题，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．
练习册系列答案
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