20.某兴趣小组按照课本实验方法用图甲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)小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验.你认为这样建议的原理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)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.
【实验与结论】
       同学们决定按改进后的方案进行实验,他们在检验了乙装置的气密性后,往试管中加入已干燥的药品并开始加热,当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时,可以确定氧化铜和炭粉已经开始反应.
      不久,即可看到试管底部变红热,停止加热后,仍能看到红热现象,并沿试管底部自下而上蔓延,这个现象说明该反应是放(填“吸”或“放”)热反应.
      待反应结束,先将导气管从石灰水中取出,然后关闭止水夹,让产物自然冷却.若不关闭止水夹,可能出现的问题是空气会进入反应的试管中,使生成灼热的铜重新被氧化.
       待产物冷却后,同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠,实验获得了圆满成功.
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