题目内容
【题目】化学学习小组的同学们在用如图所示装置做木炭还原氧化铜实验时。发现试管中足量的澄清石灰水变浑浊，且有气泡不断冒出，于是同学们得出“木炭和氧化铜反应有二氧化碳生成”的结论。
小明同学提出如下质疑：
①木炭在高温下与试管内空气中的氧气反应也能产生二氧化碳，那么，澄清的石灰水变浑浊，不能说明二氧化碳一定是木炭和氧化铜反应产生的。
②石灰水中不断有气泡冒出，是什么气体呢？
根据小明的质疑，同学们进行了如下探究：
探究一：碳能否与氧化铜反应产生二氧化碳。
（设计实验）同学们将上述装置进行改进，设计了如甲图装置进行实验：
（主要实验步骤）
（1）组装仪器，检查装置的气密性。
（2）在硬质玻璃管中装入氧化铜和木炭粉的混合物，集气瓶中放入足量澄清石灰水。
（3）通入一会儿氮气，目的是_____。再加热，酒精灯加网罩的作用是_____，观察现象。硬质玻璃管中的现象是_____。澄清的石灰水变浑浊。
（得出结论）碳能与氧化铜反应产生二氧化碳。
探究二：石灰水中不断冒出的是什么气体？
（猜想和假设）猜想一：CO2 猜想二：CO 猜想三：_____。
（查阅资料）CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
（设计实验）根据各自的猜想，他们共同设计了如图乙所示的装置进行探究：装置A中放入一定比例的木炭粉和氧化铜的混合物，B、C中均放入澄清的石灰水，且B中石灰水保证足量，D中放入湿润的氯化钯试纸。
（现象与分析）
现象 | 结论 |
_____。 | 猜想三正确 |
（反思）
（1）同学们对CO产生的原因进行了
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO；
②原因二：反应C+2CuO
2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应，产生了CO；
请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理_____。
由此，同学们想到乙图装置设计中存在缺陷，改进方法是_____。
（2）上图装置乙中B瓶中放入足量澄清石灰水，完全可以吸收装置A中产生的二氧化碳，为什么B瓶中冒出的气体还含有二氧化碳呢？同学们经过讨论认识到：A中溢出的气体气流比较急，且导管较细，部分生成的二氧化碳未与石灰水反应，便在气流的作用下溢出了。
【答案】排尽装置中的空气，避免对实验进行干扰 使火焰集中，提高温度 黑色固体逐渐变成光亮的红色 CO2和CO B中澄清的石灰水变浑浊，C中湿润的黄色氯化钯试纸变成蓝色 一氧化碳产生的原因：CO2 +C
2CO或CuO+CCu+CO
在D装置右侧导管口处放一燃着的酒精灯，将尾气点燃（或套一气球，将尾气收集）
【解析】
[探究一]
[主要实验步骤]
通入一会儿氮气，目的是排尽装置中的空气，避免对实验进行干扰。再加热，酒精灯加网罩的作用是集中火焰，提高火焰的温度。在高温的条件下，碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，所以硬质玻璃管中的现象是黑色固体逐渐变成光亮的红色。
故填：排尽装置中的空气，避免对实验进行干扰；使火焰集中，提高温度；黑色固体逐渐变成光亮的红色；
[探究二]
[猜想和假设]
猜想一：CO2 猜想二：CO 猜想三：CO2和CO的混合气体；故填：CO2和CO；
[现象与分析]
因为猜想三正确，即气体为一氧化碳与二氧化碳的混合气体，则B中澄清的石灰水变浑浊，C中湿润的黄色氯化钯试纸变成蓝色；
故填：B中澄清的石灰水变浑浊，C中湿润的黄色氯化钯试纸变成蓝色；
[反思]
在高温的条件下，二氧化碳与碳反应生成一氧化碳；在高温的条件下，氧化铜与碳反应生成铜和一氧化碳；故填：一氧化碳产生的原因：CO2 +C
2CO或CuO+CCu+CO；
实验后的尾气中含有有毒的一氧化碳气体，图示装置中，尾气直接排放到空气中会造成空气污染，所以在D装置右侧导管口处放一燃着的酒精灯，将尾气点燃（或套一气球，将尾气收集）以防止造成空气污染。
故填：在D装置右侧导管口处放一燃着的酒精灯，将尾气点燃（或套一气球，将尾气收集）。
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