木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史.教材用如图Ⅰ实验介绍这一知识.
(1)木炭与氧化铜反应的化学方程式是________;
(2)木炭呈块状,实验时要先将木炭研细,再与CuO粉末混合均匀后使用.这样处理的目的是________;
(3)酒精灯火焰加有铁丝网罩,其作用是________;
(4)为了提高实验成功率,某研究小组设计如图Ⅱ方案进行实验.
[装置改进]
稳定的高温是本实验成功的关键因素之一,实验装置也会影响加热的效率.图Ⅱ装置将卧式装置改为直立式装置.实验时,将反应混合物夯实于试管底部,调节酒精灯高度.你认为该用酒精灯火焰的________(部位)加热;理由是________.
[实验研究]
分别称取2g木炭与不同质量的CuO混合,按每种比例重复实验3次.实验现象及查阅资料获得的实验结果记录如表:
不同比例的木炭与CuO实验对比表
| 比例 | 1:6 | 1:7 | 1:8 | 1:9 | 1:10-1:11 | 1:12 | 1:13 |
| 加热时间 | 1′51″ | 1′43″ | 1′57″ | 1′51″ | 1′51″ | 1′53″ | 4′ |
| 实验现象 | 红热,产生大量气泡,石灰水变浑浊 | 偶尔红热,气泡较少 | |||||
| 实验结果 | 表层铜珠较大,出现未完全反应的黑色木炭烨末,且木炭含量越高黑色粉末越多 | 反应较完全,生成亮红色网状铜块 | 部分生成 Cu2O | 主要产物是 Cu2O | |||
[讨论交流]
由于试管中有空气,实验时应注意:
①混合物需进行预热,除了使试管受热均匀外,还能达到的目的是________;
②不能把石灰水变浑浊作为木炭跟CuO反应的充分依据.因为试管中还可能发生的反应是________(写化学方程式);
③小明认为用装置Ⅰ进行实验,还存在一定的问题,请你指出它的主要问题是________,改进的方法是________.
[拓展探究]关于影响该实验的因素,你认为还可进一步探究的问题有________.