Question

1．木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年歷史．某興趣小組的同學為了探究木炭在高溫條件下還原氧化銅所生成的氣體產物是什么，提出了猜想：
a、氣體產物可能是二氧化碳；
b、氣體產物可能是一氧化碳；
c、氣體產物可能是二氧化碳和一氧化碳的混合物．
（1）如果猜想a成立，寫出木炭還原氧化銅反應的化學方程式2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO↑．
（2）同學們設計了如圖1所示裝置（鐵架臺已略去），通過實驗探究氣體產物的成分．
友情提醒：B裝置中NaOH溶液的作用是：吸收并除去二氧化碳．

實驗過程中觀察到A、E裝置中的澄清石灰水均變渾濁，C裝置中的澄清石灰水不變渾濁，由此可得出該氣體產物的成分為二氧化碳和一氧化碳的混合物．
（3）有同學提出，從簡約裝置、節(jié)約實驗藥品的角度出發(fā)，上圖裝置可進行改進，去掉A、B、C裝置，用如圖2所示的裝置同樣可以探究出該氣體產物的成分．請你寫出其實驗操作過程（寫出操作步驟，不需要寫出現象和結論）先通氣體觀察E中的現象，然后再加熱觀察D中的現象．

Answer 1

分析 （1）根據高溫條件下，氧化銅和碳反應生成銅和二氧化碳進行判斷；
（2）根據二氧化碳遇澄清石灰水變渾濁的特點和一氧化碳與氧化銅反應的現象原理進行判斷；
（3）運用一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳、一氧化碳不能使澄清的石灰水變渾濁但二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁解答．

解答 解：（1）木炭與氧化銅在高溫條件下反應生成銅和一氧化碳，反應的化學方程式為：2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；故填：2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
（2）實驗過程中觀察到A裝置中的石灰水變渾濁，說明氣體中含有二氧化碳，C裝置中的澄清石灰水不變渾濁，說明氣體中的二氧化碳完全被B中的氫氧化鈉溶液吸收，E裝置中的澄清石灰水均變渾濁，說明氣體中含有一氧化碳，高溫條件下，一氧化碳和氧化銅反應生成了銅和二氧化碳，因此該氣體產物的成分為一氧化碳和二氧化碳；故填：二氧化碳和一氧化碳的混合物；
（3）D先不加熱將氣體通入E，若E中的澄清石灰水變渾濁說明氣體中含有二氧化碳，再加熱D觀察D中的黑色固體是否變紅色因為一氧化碳和氧化銅反應生成紅色的銅和二氧化碳即可確定氣體的成分．故答案為：先通氣體觀察E中的現象，然后再加熱觀察D中的現象．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．