Question

13．用木炭还原氧化铜的实验如图．
（1）酒精灯加灯罩的目的集中火焰，提高温度；
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是开始的气泡是排出的原试管内的空气；
（3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质．请你写出带点部分的化学方程式：C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑、CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出．这样操作的原因是防止热的铜重新被氧化（合理均可）．
（5）木炭与氧化铜反应时的理论质量比为3：40，但在实际实验过程中所加入的木炭与氧化铜的质量比要偏大（填“偏大”、“偏小”、“不变”）一些，原因是：管内氧气、生成的CO₂均会与少量的木炭反应．

Answer 1

分析 （1）木炭还原氧化铜实验需要高温，所以酒精灯上加网罩，可以使火焰集中，提高温度；
（2）预热时试管①中的空气受热膨胀；
（3）石灰水变浑浊说明有二氧化碳气体产生，黑色粉末中出现红色物质说明碳和氧化铜反应产生了单质铜；
（4）停止加热，应该先撤去导管后熄灭酒精灯，否则会出现倒吸现象，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出，则是防止灼热的铜容被氧化；
（5）根据木炭与氧气、二氧化碳反应分析解答．

解答 解：（1）木炭还原氧化铜的条件是高温，给酒精灯加网罩的目的是：集中火焰提高温度；
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是试管①中的空气受热膨胀进入试管②中产生气泡；
（3）木炭与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式分别为：2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑、CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（4）停止加热，应该先撤去导管后熄灭酒精灯，否则会出现倒吸现象，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出，则是防止灼热的铜容易被氧气氧化；
（5）在理论上，木炭与氧化铜充分反应的质量比是3：40，但实验中木炭的用量比理论上要多，原因是木炭会与空气中的氧气反应、生成的二氧化碳在高温条件下也会与木炭反应，所以木炭与氧化铜的实际质量比要偏大；
故答案为：（1）集中火焰，提高温度；
（2）开始的气泡是排出的原试管内的空气；
（3）C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；      
（4）防止热的铜重新被氧化（合理均可）；
（5）偏大；管内氧气、生成的CO₂均会与少量的木炭 反应．

点评 本题考查的是木炭和氧化铜的反应，完成此题，可以依据题干提供的信息，并结合木炭和氧化铜的反应原理分析解答．