题目内容
【题目】碳还原氧化铜的实验如图1所示。写出该反应的化学方程式:________。
[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能?
[作出猜想]猜想①:CO。猜想②:CO2。猜想③:________。
[设计方案]实验装置如图2(浓硫酸具有吸水作用)。打开K,缓缓通人干燥的氮气一段时间,关闭K,点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后,熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K,再通一段时间氮气。
方案一:从定性观察角度判断
（1）实验时A处的现象是_______。
（2）若B中无明显实验现象,D处气体能被点燃,则猜想______(填序号)成立。
方案二:从定量计算角度判断
取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验,并测定表格中的四个数据:
反应前的质量 | 反应后的质量 | |
A(玻璃管+固体) | m1 | m2 |
B +C(广口瓶+混合液) | m3 | m4 |
（3）若猜想②成立,则理论上(m4-m3)______(填“<”“=”或“>”)(m1-m2)。
（4）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu,则参加反应的碳的质量m的取值范围是_____。
[交流反思]实验开始前缓缓通入氮气的目的是_______。
【答案】
CO和CO2 黑色固体变红色 ① = 0.3g<m<0.6g 排出装置中的空气，防止加热时发生危险，且防止空气中成分干扰
【解析】
高温的条件下，氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳。故答案为：；
[做出猜想]：碳燃烧产物可能是二氧化碳也可能是一氧化碳，则可以推测碳还原氧化铜生成的气体可能全部是一氧化碳、全部是二氧化碳、一氧化碳和二氧化碳的混合物。故答案为：CO和CO2；
[设计方案]（1）实验时，A处的氧化铜和碳反应生成铜和碳的氧化物。在A处能观察到黑色的氧化铜逐渐变为红色。故答案为：黑色固体变红；
（2）B中无明显现象，则证明生成气体中不含有二氧化碳。若D处气体可以被点燃，则证明D处的气体具有可燃性，则D处的气体是一氧化碳。则该反应中只产生一氧化碳气体，猜想①正确。故答案为：①；
（3）若猜想②成立，氧化铜中的氧元素和碳中的碳元素转化为二氧化碳，被澄清的石灰水吸收。（m4-m3）是吸收二氧化碳的质量。（m1-m2）是氧化铜中氧元素和碳中碳元素的质量和。所以，若猜想②成立，则二者的质量相等，即（m4-m3）=（m1-m2）。故答案为：=；
（4）若猜想③成立。假设氧化铜全部转化为铜，设4g氧化铜完全反应生成二氧化碳的需要碳的质量为x，完全反应生成一氧化碳需要碳的质量为y。
解得x=0.3g
解得y=0.6g
所以参加反应的碳的质量m的取值范围是：0.3g＜m＜0.6g。故答案为：0.3g＜m＜0.6g；
[交流反思]实验开始前缓缓通入氮气的目的是为了排出装置内的空气，防止加热时发生危险，防止空气中的成分干扰实验。故答案为：排出装置中的空气，防止加热时发生危险，且防止空气中成分干扰。
【题目】牙膏是一种日用必需品。某兴趣小组对某一品牌牙膏中所含摩擦剂的成分进行了如下探究。
[查阅资料]
(1)常用的牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO3、Al(OH)3、SiO2。
(2)牙膏中除了碳酸钙以外，其他物质均不与稀盐酸反应产生气体。
(3)SiO2不溶于水，也不与盐酸反应。氢氧化铝和稀盐酸可以发生中和反应。
(4)AI(OH)3能和氢氧化钠溶液发生反应，该反应的化学方程式为：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2_____(填化学式)
[提出问题]：该品牌牙膏的酸碱性如何?其中含有什么摩擦剂?
[实验与猜想]
(1)取少量牙膏膏体于小烧杯中，加入10毫升蒸馏水，充分搅拌，静置一段时间，分离上层清液和沉淀；
(2)用____(填字母)测定所得溶液的pH值大于7。
A pH试纸
B 紫色石蕊试液
C 酚酞试液
(3)取少量沉淀物加入过量的稀盐酸，沉淀物全部溶解并有大量气泡产生，同时得到澄清溶液，如图所示，则该品牌牙膏中一定含有碳酸钙，一定不含有_____。
(4)进行猜想：摩擦剂成分可能是a.只含碳酸钙b._____。
[设计实验]同学们为进一步 确认摩擦剂中含有氢氧化铝，进行了如下实验:
实验步骤 | 实验现象 | 解释与结论 |
取实验(3)中锥形瓶内反应后的澄清溶液，逐滴滴入定量氢氧化钠溶液 | 开始无明显现象，后产生大量白色沉淀 | 开始无明显现象，是因为开始时加入的氢氧化钠溶液和过量的____反应。继续滴入氢氧化钠化钠溶液后产生白色沉淀原因是_____(用化学方程式表示) |
继续滴入氢氧化钠溶液至过量 | 白色沉淀溶解 | 摩擦剂中还含有氢氧化铝 |
[实验结论]该牙膏摩擦剂成分可以确定。
[总结与提升]判断混合物中物质成分时，除了要考虑生成物，还要考虑_____。
【题目】某同学为探究纯金属及其合金性质，进行了如下实验。
0-1小时 | 1 小时-2小时 | 2小时-3小时 | |
5%的稀硫酸 | 无气泡产生 | ||
15%的稀硫酸 | 无气泡 | 少量小气泡，反应缓慢 | 少量小气泡增加不明显，缓慢 |
表:黄铜片与不同浓度的稀硫酸
(1)取锌片于密闭容器中，加入足量5%的稀硫酸，反应时气体压强的变化曲线如图。开始时容器内气体压强几乎不变，共原因是_____________。 m点时，所得溶液中除水之外还含有的物质有______________。
(2)另取两片相同的黄铜(铜锌合金，含锌量与实验1相同)，分别放入足量不同浓度的稀硫酸中，观察记录实验现象如表。分析可知，制成合金的一个目的是_____________。
(3)某工厂废液池中溶液的主要成分是硫酸锌、硫酸铜和硫酸，生产过程中还回收了一些锌粉。若只利用废液和锌粉制铜，请设计实验方案_____________。
