某化學(xué)興趣小組同學(xué)對(duì)木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一系列的探究及分析．
（1）點(diǎn)燃酒精燈，數(shù)分鐘后發(fā)現(xiàn)圖1甲裝置的試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是 黑色固體變成紅色固體黑色固體變成紅色固體．乙試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)
方程式為：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2OCa（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)先將導(dǎo)管移離液面，再熄滅酒精燈，其原因 防止液體倒流炸裂試管防止液體倒流炸裂試管；并用彈簧夾夾緊橡皮管，其原因又是 防止氧氣進(jìn)入試管把銅氧化防止氧氣進(jìn)入試管把銅氧化．
（2）C+2CuO 高溫 2Cu+CO2↑，C將CuO還原成Cu,故C作還原劑．
①先分析，再歸納：反應(yīng)前后，還原劑化合價(jià)的變化規(guī)律是 升高升高．
②根據(jù)你所得的規(guī)律，判斷Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，還原劑是 ZnZn．
（3）聯(lián)想到單質(zhì)碳的其他化學(xué)性質(zhì)，小組同學(xué)認(rèn)為在該實(shí)驗(yàn)中還可能會(huì)有CO產(chǎn)生．
【查閱資料】CO氣體能使?jié)駶?rùn)的黃色氯化鈀試紙變藍(lán)色
【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖2所示
【現(xiàn)象結(jié)論】C裝置中濕潤(rùn)的黃色氯化鈀試紙變藍(lán)色，證明同學(xué)們判斷正確．
【實(shí)驗(yàn)反思】①考慮到有CO生成，上述實(shí)驗(yàn)裝置有一個(gè)不足之處是 沒有處理尾氣沒有處理尾氣．
②李洋同學(xué)對(duì)CO產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析：
原因一：C+CuO在高溫條件下直接發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CO；
原因二：反應(yīng)C+2CuO 高溫 2Cu+CO2↑中的生成物，和反應(yīng)物又發(fā)生了新的反應(yīng)，產(chǎn)生了CO．
請(qǐng)你從選擇其中一個(gè)原因，用化學(xué)方程式表示存在此原因的反應(yīng)原理 CuO+C 高溫 Cu+CO↑，或CO2+C 高溫 2COCuO+C 高溫 Cu+CO↑，或CO2+C 高溫 2CO．
（4）小組同學(xué)對(duì)A裝置反應(yīng)后試管內(nèi)的殘留固體成分作了如下的猜想：
猜想I：只有銅
猜想Ⅱ：除銅外，還含有木炭
猜想Ⅲ：除銅外，還含有氧化銅除銅外，還含有氧化銅
猜想Ⅳ：除銅外，還含有木炭和氧化銅除銅外，還含有木炭和氧化銅
若猜想Ⅱ成立．小組同學(xué)想測(cè)量該殘留固體中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他們稱取了10g固體樣品，采用圖示裝置（氣密性良好，圖中鐵架臺(tái)等儀器已略去）準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)．
（已知：堿石灰是固體氫氧化鈉和生石灰混合物，可用吸收水和CO2）
【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖3所示
【實(shí)驗(yàn)步驟】
a.在A、B、C、D四個(gè)裝置中放入相應(yīng)的物質(zhì)，并稱量C裝置的質(zhì)量為20g
b.先連接A、B裝置，打開分液漏斗活塞，慢慢滴加H2O2溶液
c.稍后再連接C、D，加熱B裝置
d.當(dāng)藥品充分反應(yīng)后，停止加熱，繼續(xù)加入H2O2溶液
e.關(guān)閉分液漏斗活塞，冷卻到室溫，再次稱量C的質(zhì)量為22.2g
【數(shù)據(jù)計(jì)算】求得原混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 94%94%．請(qǐng)?jiān)谌鐖D4所示框中簡(jiǎn)要寫出計(jì)算過程．
【問題討論】
①D裝置的作用是 防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入C中防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入C中．
②在實(shí)驗(yàn)步驟b、c中，先連接A、B裝置加入H2O2溶液，后連接C、D加熱B裝置的目的是 利用氧氣把裝置中的空氣排出，防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳對(duì)C裝置產(chǎn)生干擾利用氧氣把裝置中的空氣排出，防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳對(duì)C裝置產(chǎn)生干擾．
③在實(shí)驗(yàn)步驟d中，停止加熱，繼續(xù)加入H2O2溶液目的是 利用產(chǎn)生的氧氣把反應(yīng)生成的二氧化碳全部排入C中利用產(chǎn)生的氧氣把反應(yīng)生成的二氧化碳全部排入C中．
④實(shí)驗(yàn)完成后，教師評(píng)議說：按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，即使B裝置中反應(yīng)完全，C裝置吸收完全，也不會(huì)得出正確結(jié)果．經(jīng)討論，有同學(xué)提出在 A、BA、B之間（填兩個(gè)裝置的代號(hào)）加入一裝置，就能得到較準(zhǔn)確結(jié)果，該裝置的作用是 吸收水蒸氣吸收水蒸氣，請(qǐng)你判斷原測(cè)得結(jié)果將 偏小偏小 （填“偏大”、“不變”、“偏小”）．
高溫
高溫
高溫
高溫
高溫
高溫
【考點(diǎn)】木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)；書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算；實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律；常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法；碳單質(zhì)與二氧化碳的反應(yīng)．
【答案】黑色固體變成紅色固體；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；防止液體倒流炸裂試管；防止氧氣進(jìn)入試管把銅氧化；升高；Zn；沒有處理尾氣；CuO+C Cu+CO↑，或CO2+C 2CO；除銅外，還含有氧化銅；除銅外，還含有木炭和氧化銅；94%；防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入C中；利用氧氣把裝置中的空氣排出，防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳對(duì)C裝置產(chǎn)生干擾；利用產(chǎn)生的氧氣把反應(yīng)生成的二氧化碳全部排入C中；A、B；吸收水蒸氣；偏小
高溫
高溫
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：72引用：1難度：0.3
相似題
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1．某化學(xué)興趣小組按照課本實(shí)驗(yàn)方法（如圖甲），做木炭與氧化銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成，卻往往有暗紅色固體出現(xiàn)．他們決定對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和改進(jìn)．
【提出問題】暗紅色的固體是什么？如何選擇合適條件，使木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更
明顯？
【查閱資料】銅有+1 和+2 兩種化合價(jià)，通常情況下，氧的化合價(jià)為-2，碳的化合價(jià)為+4或-4．
【猜想與假設(shè)】
（1）同學(xué)們認(rèn)為這種暗紅色固體可能是一種化合物，并猜測(cè)它的化學(xué)式為．
（2）同學(xué)們還認(rèn)為，通過改變反應(yīng)物的狀態(tài)、質(zhì)量比，以及反應(yīng)裝置，可以使該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
更加明顯，減少出現(xiàn)暗紅色固體的情況．
【分析與交流】
（1）小吳建議用超細(xì)炭粉與氧化銅粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．你認(rèn)為這樣建議的原理是；
反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
（2）小周建議用圖乙裝置替代甲裝置．與甲相比較，乙裝置中將試管直立放置的好處是．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
同學(xué)們決定按改進(jìn)后的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他們?cè)跈z驗(yàn)了乙后，往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱，當(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時(shí)，
（填“可以”或“不能”）確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(yīng)．不久，即可看到試管底部變紅熱，停止加熱后，仍能看到紅熱現(xiàn)象，并沿試管底部自下而上蔓延，這個(gè)現(xiàn)象說明該反應(yīng)是（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)．待產(chǎn)物冷卻后，同學(xué)們終于找到了期待已久的紫紅色銅珠，實(shí)驗(yàn)獲得了圓滿成功．發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：15引用：1難度：0.3 -
2．某化學(xué)興趣小組按照課本實(shí)驗(yàn)方法（如圖甲），做木炭與氧化銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成，卻往往有暗紅色固體出現(xiàn)。他們決定對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和改進(jìn)。
【提出問題】
暗紅色的固體是什么？如何選擇合適的條件，使木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯？
【查閱資料】
銅有+1和+2兩種化合價(jià)，通常情況下，氧的化合價(jià)為-2，碳的化合價(jià)為+2或+4。
【猜想與假設(shè)】
（1）同學(xué)們認(rèn)為這種暗紅色固體可能是一種化合物，它的化學(xué)式為。
（2）同學(xué)們還認(rèn)為，通過改變反應(yīng)物的狀態(tài)、質(zhì)量比，以及反應(yīng)裝置，可以使該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，減少出現(xiàn)暗紅色固體的情況。
【分析與交流】
（3）小明同學(xué)建議用超細(xì)炭粉與氧化銅粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。原因是。
（4）對(duì)下列三種氧化銅和碳的質(zhì)量比例，小芳建議選擇（填選項(xiàng)序號(hào)）的比例。
A.40：4 B.40：3 C.40：2
你認(rèn)為小芳這樣選擇的理由是。
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
（5）同學(xué)們決定按改進(jìn)后的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他們?cè)跈z驗(yàn)了乙裝置的氣密性后，往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱，當(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時(shí)，（填“能”或“不能”）確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(yīng)。不久，即可看到試管底部變紅熱，停止加熱后，仍能看到紅熱現(xiàn)象，并沿試管底部自下而上蔓延，這個(gè)現(xiàn)象說明該反應(yīng)是反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。
（6）待反應(yīng)結(jié)束，先將導(dǎo)氣管從石灰水中取出，然后關(guān)閉止水夾，讓產(chǎn)物自然冷卻。若不關(guān)閉止水夾，可能出現(xiàn)的問題是。待產(chǎn)物冷卻后，同學(xué)們終于找到了期待已久的紫紅色銅珠，實(shí)驗(yàn)獲得了圓滿成功。發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：49引用：2難度：0.5 -
3．小強(qiáng)在實(shí)驗(yàn)室完成木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)。
（1）以下為該實(shí)驗(yàn)的步驟，正確的順序?yàn)?（填序號(hào)）。
①將導(dǎo)管移出盛有石灰水的試管；②裝入藥品；③檢查裝置氣密性；④熄滅酒精燈；⑤固定裝置；⑥點(diǎn)燃酒精燈；⑦連接儀器。
（2）A裝置試管中觀察到的現(xiàn)象是。
（3）小剛認(rèn)為A裝置（去掉網(wǎng)罩）也可用于實(shí)驗(yàn)室以氯酸鉀和二氧化錳為原料制氧氣，原因是。發(fā)布：2024/11/27 8:0:1組卷：9引用：1難度：0.6