题目内容
13．
某化学兴趣小组采用微型实验装置（如图）探究木炭与氧化铜的实验．【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质？写出木炭与CuO反应的化学方程式C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑．
【查阅资料】
（1）木炭与CuO的反应若进行的不彻底，产物中还有氧化亚铜（Cu2O）．
（2）Cu2O是红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O．
【作出猜想】红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③Cu和Cu2O．
【实验探究】
（1）取木炭、CuO两种黑色粉末适量，再与少许CaCl2（能降低反应温度，加快反应速率）均匀混合，然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内．
（2）按图连好实验装置，然后加热反应物；2分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水变浑浊，此时停止加热．
（3）待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体，进行如下的验证：
| 步骤 | 现象 | 结论 |
| ①取1.44g红色固体装入试管，滴入足量的稀硫酸充分反应 | 红色固体部分减少，溶液变为 蓝色 | 猜想①肯定错误 |
| ②滤出试管中残留的红色固体，洗涤干燥，称其质量为1.04g | / | 猜想③ 肯定正确 |
（1）使用微型实验装置其优点是节约药品（写出1条即可）
（2）若要证明CaCl2是该反应的催化剂，还需要验证CaCl2的质量和化学性质在反应前后不变．
（3）从表中提供的数据可以计算得知，1.44g红色固体中含Cu2O0.72g．
分析 【查阅资料】根据反应物、生成物的写出反应的化学方程式；
【作出猜想】根据反应是否完全进行猜想解答；
【实验探究】根据物质的性质及相互间的反应、实验现象进行分析解答；
【评价反思】（1）根据微型实验装置药品用量较少，节约药品分析；
（2）根据催化剂的性质解答；
（3）根据题中数据，利用反应的化学方程式进行计算．
解答 解：【提出问题】木炭与CuO反应的化学方程式为：C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑；
【作出猜想】红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③Cu和Cu2O；
【实验探究】二氧化碳能使澄清的石灰水变混浊，按图连好实验装置，然后加热反应物；2分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水变浑浊，
此时停止加热．
木炭和氧化铜的反应生成铜单质，铜不与稀硫酸反应，由资料可知，Cu2O是红色固体，且能与稀硫酸反应．因此，待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体装入试管中，然后向里面滴入足量的稀硫酸，进行观察，这时会看到红色固体部分减少，且溶液变为蓝色，这说明红色固体的成分既有Cu也有Cu2O．猜想①错误；猜想③正确；
【评价反思】（1）图乙装置与使用图甲装置相比，图乙装置是微型实验装置，药品用量较少，可节约药品；
（2）若要证明CaCl2是该反应的催化剂，还需要验证CaCl2的质量和化学性质在反应前后不变；
（3）设红色固体中含Cu2O的质量为x
Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O． 质量差为
144 64 80
x 1.44g-1.04g=0.4g
$\frac{144}{x}=\frac{80}{0.4g}$
x=0.72g
故答案为：【查阅资料】氧化还原反应；
【作出猜想】Cu和Cu2O；
【实验探究】
| 骤 | 现象 | 结论 |
| ①取1.44g红色固体装入试管，滴入足量的 稀硫酸充分反应 | 红色固体部分减少，溶液变为 蓝色 | 猜想 ①肯定错误 |
| ②滤出试管中残留的红色固体，洗涤干燥，称其质量为1.04g | / | 猜想 ③肯定正确 |
（1）节约药品；
（2）质量和化学性质在反应前后不变；
（3）0.72．
点评 有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．
名校课堂系列答案
如图所示，B、D为黑色粉末，A为蓝色的硫酸铜溶液，C和E发生中和反应，并且产生白色沉淀．用“-”表示两种物质之间能发生化学反应，用“→”表示一种物质可以转化为另一种物质．| A． | PM2.5与雾霾天气 | B． | 新装修屋内的空气杀手 | ||
| C． | 酸雨的罪魁祸首 | D． | 室内燃气热水器的安全防范 |
| A． |  铁丝在氧气中燃烧 | B． |  液体的量取 | ||
| C． |  粗盐提纯 | D． |  稀释浓硫酸 |
