Question

用纯净的木炭粉还原氧化铜粉末时，可能发生如下化学反应：
C+2CuO

高温  .

2Cu+CO₂↑     C+CuO

高温  .

Cu+CO↑
某同学设计一个实验，证明氧化铜中含有氧元素，实验装置如图所示．回答下列问题：
（1）在实验前通入氮气的目的是

 

；
（2）本实验能证明氧化铜中含有氧元素的证据是

 

，写出产生该现象的化学方程式

 

；
（3）为了使实验成功，反应物要研细混匀，而且木炭粉与氧化铜的质量比为

 

（填字母）效果较好．选择该质量比的理由是

 

．
    A.3：20          B.1：12
（4）你认为本实验设计中的不足之处是

 

．

Answer 1

考点：碳的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：碳单质与含碳化合物的性质与用途

分析：（1）考虑排除装置中的空气，防止碳与空气中的氧气反应；
（2）考虑木炭粉与氧化铜反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；
（3）考虑木炭粉与氧化铜充分反应生成二氧化碳；
（4）考虑尾气处理装置．

解答：解：
（1）在实验前通入氮气的目的是排除装置中的空气，防止碳与空气中的氧气反应；
（2）因为木炭粉与氧化铜反应生成二氧化碳，二氧化碳能使 澄清的石灰水变浑浊，故本实验能证明氧化铜中含有氧元素的证据是澄清的石灰水变浑浊，产生该现象的化学方程式Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）根据C+2CuO

高温  .

2Cu+CO₂↑，C+CuO

高温  .

Cu+CO↑．
        12 160               12 80
从方程式中的关系可以看出，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．为了使实验成功，反应物要研细混匀，而且木炭粉与氧化铜的质量比为1：12效果较好．选择该质量比的理由是控制木炭粉的质量，促进二氧化碳的生成．
（4）本实验设计中的不足之处是 没有尾气处理装置．
故答案为：
（1）排除装置中的空气，防止碳与空气中的氧气反应；
（2）澄清的石灰水变浑浊，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）B，控制木炭粉的质量，促进二氧化碳的生成．
（4）没有尾气处理装置．

点评：本题考查的是碳和氧化铜的反应，完成此题，可以依据题干提供的信息结合碳和氧化铜的性质以及反应的现象进行．