Question

3．某中學(xué)化學(xué)興趣小組按照課本的實驗方法（如圖甲），做木炭與氧化銅反應(yīng)實驗時，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)，他們決定對這個實驗進(jìn)行探究和改進(jìn)． 
【查閱資料】銅有+1和+2兩種化合價，氧的化合價為-2，碳的化合價為+4或-4．
【提出問題】暗紅色的固體是什么？如何選擇合適的反應(yīng)裝置，使木炭還原氧化銅的實驗現(xiàn)象更明顯？
【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氧化物，并猜測它的化學(xué)式可能為Cu₂O．
（2）同學(xué)們還認(rèn)為，通過改變反應(yīng)裝置，可以使該實驗現(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）甲莊子中酒精燈火焰處加有鐵絲網(wǎng)罩，其作用是使火焰集中并提高溫度．
（2）實驗時應(yīng)注意不能把石灰水變渾濁作為木炭跟氧化銅反應(yīng)的充分證據(jù)，因為試管中還可能發(fā)生反應(yīng)C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂（寫化學(xué)方程式）．
【實驗與結(jié)論】
（1）穩(wěn)定的高溫是本實驗成功的關(guān)鍵因素之一，實驗裝置的氣密性也會影響加熱的效率，同學(xué)們決定用乙裝置替代甲裝置進(jìn)行實驗，他們在檢驗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．
（2）待反應(yīng)結(jié)束，先將導(dǎo)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)的問題是空氣會進(jìn)入反應(yīng)后的試管中，使生成的依然灼熱的銅重新被氧化．待產(chǎn)物冷卻后，同學(xué)們中雨找到了期待已久的紫紅色銅粉，實驗獲得了圓滿成功．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】（1）猜測化學(xué)式時應(yīng)根據(jù)化合物中元素的化合價代數(shù)和為零的原則；
【分析與交流】（1）加上燈罩可以使火焰更集中，提升溫度；
（2）碳也可以和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，同樣可以使澄清石灰水變渾濁，可以據(jù)此解答該題；
【實驗與結(jié)論】該實驗必須保證裝置的氣密性良好，溫度較高時銅可以和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，可以據(jù)此解答該題．

解答 解：【猜想與假設(shè)】中，因為銅有+1和+2兩種化合價，通常情況下，氧的化合價為-2，碳的化合價為+4或-4．根據(jù)化合物中元素的化合價代數(shù)和為零的原則，暗紅色固體的化學(xué)式可能為：Cu₂O
【分析與交流】（1）加上燈罩可以使火焰更集中，提升溫度；
（2）碳也可以和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，同樣可以使澄清石灰水變渾濁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂；
【實驗與結(jié)論】實驗時首先要檢查裝置的氣密性，防止石灰水倒吸，待反應(yīng)結(jié)束，先將導(dǎo)管從石灰水中取出；溫度較高時銅可以和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，所以若試管中的產(chǎn)物沒有冷卻就打開止水夾，則空氣會進(jìn)入試管而使還原出來的銅被再次氧化．
故答案為：【猜想與假設(shè)】Cu₂O；
【分析與交流】（1）使火焰集中并提高溫度；
（2）C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂；
【實驗與結(jié)論】（1）氣密性；（2）導(dǎo)管從石灰水；空氣會進(jìn)入反應(yīng)后的試管中，使生成的依然灼熱的銅重新被氧化．

點評 完成實驗探究題時，要明確探究的目的，根據(jù)所給信息按步驟進(jìn)行分析，認(rèn)真思考反應(yīng)中的現(xiàn)象，不放過細(xì)節(jié)問題．