Question

【题目】碳还原氧化铜的实验如右图所示。写出该反应的化学方程式____。

（提出问题）碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？

（作出猜想）猜想①：CO

猜想②：CO2

想③：____________。

（设计方案）实验装置如图（浓硫酸具有吸水作用）。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。

方案一：从定性观察角度判断

（1）实验时A处的现象是____________。

（2）若猜想①成立，B、D处的现象是_____________（填序号）。

a．B中变浑浊，D处能点燃　　　　　　　　　b．B中变浑浊，D处不能点燃

c．B中无明显实验现象，D处能点燃　　　 d．B中无明显实验现象，D处不能点燃

方案二：从定量计算角度判断

取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：

	反应前的质量	反应后的质量
A（玻璃管+固体）	m1	m2
B+C（广口瓶+混合液）	m3	m4

（3）若猜想②成立，则理论上（m4-m3）__（m1-m2）（选填“＜”、“＞”或“=”）。

（4）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是____。

（交流反思）实验开始前缓缓通入氮气的目的是____。

Answer 1

【答案】C+2CuO2Cu+CO2↑ CO和CO2 固体由黑色变成红色 c = 0.3g＜m＜0.6g 排出装置内空气，防止加热时发生危险，防止空气中成分干扰

【解析】

高温条件下，氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，也可能生成铜和一氧化碳；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；一氧化碳和空气或要求混合达到爆炸极限时遇明火或加热时会发生爆炸。

解：高温条件下，氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑；

[作出猜想]根据题意，分析可知猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2；

方案一：（1）实验时A处的氧化铜和碳反应生成铜和碳的氧化物，黑色固体变红色；

（2）若猜想①成立，一氧化碳不能和氢氧化钙反应，B中无明显实验现象，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，D处能点燃；

方案二：取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：反应前的质量m1m3反应后的质量m2m4A（玻璃管+固体）B+C（广口瓶+混合液）：

（3）若猜想②成立，氧化铜中的氧元素和碳中的碳元素转化成二氧化碳，被澄清石灰水吸收，（m4-m3）是吸收的二氧化碳质量，（m1-m2）是氧化铜中碳元素和碳中碳元素的质量和，则理论上（m4-m3）=（m1-m2）；

（4）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，设4g氧化铜完全反应生成二氧化碳质量为x，完全反应生成一氧化碳质量为y，

x=0.3g，

y=0.6g，则参加反应的碳的质量m的取值范围是 0.3g＜m＜0.6g。

[交流反思]实验开始前缓缓通入氮气的目的是排出装置内空气，防止加热时发生危险，防止空气中成分干扰。