Question

某學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)完碳的還原性后，對(duì)碳還原氧化銅后生成的氣體是否一定是二氧化碳產(chǎn)生了懷疑．
【查閱資料】
①、在本實(shí)驗(yàn)中為了保證實(shí)驗(yàn)成功，通常碳的質(zhì)量是要過量的．
②被還原出來的銅在溫度較高時(shí)很容易在空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化銅．
③氮?dú)獠慌c碳、氧化銅產(chǎn)生反應(yīng)，可用來隔絕空氣（氧氣）．
【提出問題】木炭還原氧化銅產(chǎn)生的是什么氣體？
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，產(chǎn)生的氣體有三種情況
①全部是CO₂         ②全部是CO         ③

 

；
若猜想②成立，則碳和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)化學(xué)方程式為：

 

；
【設(shè)計(jì)方案】由于二氧化碳可以被石灰水吸收而一氧化碳不能被吸收的二氧化碳質(zhì)量關(guān)系從而確定氣體的組成．
【實(shí)驗(yàn)】

操作步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	簡(jiǎn)答
①稱取8g氧化銅與2g碳粉均勻混合，放入重50g的玻璃管中，同時(shí)稱得廣口瓶和石灰水的總質(zhì)量為100g按上圖裝置連接	/
②加熱前，先通一段時(shí)間純凈、干燥的氮?dú)?/TD>	其目的是   ．
③夾緊T處彈簧夾，加熱一段時(shí)間，澄清石灰水變渾濁	澄清石灰水變渾濁的方程式為：   ．
④完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體總質(zhì)量為55.6g	/
⑤稱得集氣瓶和石灰水的總質(zhì)量為104g	/

【結(jié)論】根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，得出猜想

 

成立．
【反思】如果猜想②成立，則尾氣的處理的方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：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,碳的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【提出問題】根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素的種類不變可以猜想反應(yīng)后得產(chǎn)物；根據(jù)“若猜想②成立，則碳和氧化銅反應(yīng)”，結(jié)合反應(yīng)物、生成物，書寫化學(xué)方程式；
【實(shí)驗(yàn)】根據(jù)碳能與氧氣反應(yīng)分析通入氮?dú)獾哪康�，根�?jù)二氧化碳與氫氧化鈣的反應(yīng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)可以判斷生成的組成．
【反思】如果猜想②成立，則考慮尾氣的處理的方法．

解答：解：
【提出問題】根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，產(chǎn)生的氣體有三種情況：①全部是CO₂；②全部是CO；③一氧化碳與二氧化碳的混合物；
若猜想②成立，則碳和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)化學(xué)方程式為：C+CuO

高溫  .

CO+Cu；
【實(shí)驗(yàn)】由于碳能與空氣重工的氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳．所以，先通入氮?dú)饽芘懦霾ＡЧ軆?nèi)的空氣，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾，目的是：排除玻璃管內(nèi)空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；
二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
【結(jié)論】由于碳與氧化銅反應(yīng)生成了銅和二氧化碳?xì)怏w，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得反應(yīng)生成的氣體質(zhì)量為：50g+2g+8g-55.6g=4.4g．由題意可知，“集氣瓶和石灰水的總質(zhì)量為100g”、“稱得集氣瓶和石灰水的總質(zhì)量為104g”，則可知生成二氧化碳的質(zhì)量為4g，則4.4g氣體中有一氧化碳．由上述計(jì)算分析可知，猜想③成立．
【反思】因?yàn)橐谎趸�碳有毒，�?huì)污染空氣，如果猜想②成立，則尾氣的處理的方法是點(diǎn)燃．
故答案為：
【提出問題】③一氧化碳與二氧化碳的混合物； C+CuO

高溫  .

CO+Cu；
【實(shí)驗(yàn)】

操作步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	簡(jiǎn)答
①	/
②	排走管內(nèi)空氣（氧氣）．
③	CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
④
⑤	/

【結(jié)論】③．【反思】點(diǎn)燃．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了化學(xué)方程式的書寫及其質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用等方面的內(nèi)容．完成此題可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及題干提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行．