Question

某校實驗小組的同學用木炭與氧化銅反應，證明木炭具有還原性．實驗裝置圖如下：

請?zhí)顚憣嶒瀳蟾妫?br />（1）實驗用品：
儀器：

 

．
藥品：木炭、氧化銅、澄清石灰水
（2）

現(xiàn)象	分析
1
2

（3）結論
結論：

 

，反應的化學方程式為：

 

．
（4）問題和分析
問題：在加熱一段時間后，裝有木炭和氧化銅試管口部，凝聚了少量的水．但是反應物中并沒有氫元素，為什么會有水產(chǎn)生呢？我的分析：

 

 

．

Answer 1

分析：本實驗的實驗目的是證明木炭具有還原性．根據(jù)物質具有還原性的定義，要證明木炭具有還原性就必須有現(xiàn)象證明木炭有奪氧的能力．
（1）根據(jù)裝置圖，可寫出各儀器名稱．
（2）結合化學反應方程式及各物質的物理性質進行現(xiàn)象敘述，根據(jù)實驗目的對現(xiàn)象進行分析
（3）實驗結論不能答“證明木炭有還原性”，應該是通過現(xiàn)象和分析得出的能證明木炭具有還原性的結論．
書寫化學方程式必須注意反應條件、氣體符號、配平，確保方程式書寫完整．
（4）反應體系中的水有兩個可能來源：一是反應生成的水，二是反應物帶入的水，要從兩方面進行分析．

解答：解：（1）考查對常見儀器的辨別和認識，用到的儀器有：酒精燈、鐵架臺、試管、帶橡膠塞的導管
（2）加熱的試管內發(fā)生的反應為C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑，所以現(xiàn)象為：試管內黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色．是因為氧化銅失去氧而變成單質銅，單質銅的顏色為紅色．
盛澄清石灰水的試管內發(fā)生的反應為CO2+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，是因為木炭得到了氧化銅中的氧，生成了二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水逐漸變渾濁．
（3）通過上面對現(xiàn)象的分析可知氧化銅失去了氧變?yōu)殂~，碳得到了氧化銅中的氧變?yōu)榱硕�氧化碳，所以可以得出結論：是碳奪去了氧化銅中的氧．
書寫化學方程式必須注意反應條件、氣體符號、配平，確保方程式書寫完整才能得分．C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑，
（4）反應體系中的水有兩個可能來源：一是反應生成的水，二是反應物帶入的水．
首先分析第一種情況：因為反應物是木炭和氧化銅，并沒有氫元素參加化學反應．根據(jù)質量守恒定律，在木炭和氧化銅發(fā)生化學反應的過程中，不可能有水生成．
第二種情況：根據(jù)實驗記錄是在實驗進行了一段時間試管口才有水凝聚，說明是反應前反應物受潮或吸收了水，加熱后水分蒸發(fā)出來了，在試管口遇冷凝聚．
故填：（1）酒精燈、鐵架臺、試管、帶橡膠塞的導管
（2）（下表1、2的順序可以互換）

現(xiàn)     象	分     析
1、澄清石灰水由澄清逐漸變渾濁．（或澄清石灰水由澄清逐漸變渾濁，又逐漸變澄清）．	木炭得到了氧化銅中的氧，生成了二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水逐漸變渾濁．
2、試管中（有一部分）黑色粉末逐漸變紅色．	氧化銅失去氧而變成單質銅，單質銅的顏色為紅色．

（3）木炭是使氧化銅還原為銅的物質（或木炭奪去氧化銅里的氧），它具有還原性．
C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑
（4）我的分析：反應物是木炭和氧化銅，并沒有氫元素參加化學反應．根據(jù)質量守恒定律，在木炭和氧化銅發(fā)生化學反應的過程中，不可能有水生成．但在加熱一段時間后，試管口部，凝聚了少量的水，說明反應物木炭和氧化銅吸收水分，加熱過程中水分蒸發(fā)出來，在試管口部冷凝．

點評：本題是一個綜合性實驗探究題，難度較大．題中有兩個難點，一是對現(xiàn)象的分析，不同于單純的現(xiàn)象分析，因為實驗的目的是證明木炭具有還原性，所以在分析的時候要結合得氧和失氧去分析．二是實驗結論，實驗結論不是理論結論，是通過現(xiàn)象得出的結論．