Question

【题目】某兴趣小组对木炭还原氧化铜生成的气体成分进行实验探究。

（提出问题）碳与氧化铜反应可能生成什么气体？

（猜想与假设）

猜想①：只生成CO2：猜想②：_____；猜想③：既生成CO又生成CO2

（查阅资料）

①浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇微量CO也会立即变蓝；

②氮的氧化物有毒。

（实验验证）

小组同学设计了如图所示的实验装置：

步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净干燥的氮气；

步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精灯对玻璃管加热；

步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。

（1）实验开始时，先将氮气通入实验装置一段时间再加热的目的是_____；

（2）对A装置的玻璃管集中加热一段时间，玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色，B瓶中试纸变蓝，C中澄清石灰水变浑浊。写出C中发生反应的化学方程式_____。

（实验结论）

（3）通过对实验现象的分析，上述猜想_____（填序号）是正确的。

（反思与交流）

实验结束后，同学发现玻璃管内壁附着的铜用水不易清洗干净，通过查阅资料获得三种能清除铜的方案：

Ⅰ．加入浓硫酸并微热：Cu+2H2SO4 （浓）CuSO4+SO2↑+2H2O

Ⅱ．加入浓硝酸与铜反应：Cu+4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2+2H2O

Ⅲ．加入氯化铁溶液：Cu+2FeCl3＝2FeCl2+CuC12

（4）上述清除铜的最佳方案是_____（填序号），理由是_____。

（拓展提升）有一袋已部分变质的Ca（OH）2（含杂质CaCO3）固体样品，把该样品投入足量水中，充分搅拌后通入二氧化碳，沉淀质量与反应的二氧化碳质量关系如图所示。

（提示：CO2+CaCO3+H2O＝Ca（HCO3）2）

计算样品中碳酸钙的质量分数。______（写出计算过程，结果精确到0.1%）

Answer 1

【答案】只生成CO 排出装置中的空气，防止二氧化碳影响实验结果 Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O ③ Ⅲ 不产生有害气体 40.3%

【解析】

猜想与假设：

根据质量守恒定律可知，猜想①：只生成CO2：猜想②：只生成CO；猜想③：既生成CO又生成CO2

实验验证：

（1）实验开始时，先将氮气通入实验装置一段时间再加热的目的是排出装置中的空气，防止二氧化碳影响实验结果；

（2）对A装置的玻璃管集中加热一段时间，玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色，说明反应生成了铜，B瓶中试纸变蓝，说明反应生成了一氧化碳，C中澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳，C中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；

（3）通过对实验现象的分析，反应生成了一氧化碳和二氧化碳，上述猜想③是正确的；

（4）上述清除铜的最佳方案是Ⅲ，理由是不产生有害气体；

拓展提升：

设：样品中氢氧化钙质量为x，和二氧化碳反应生成碳酸钙质量为y，碳酸钙总质量为z，

x＝7.4g，y＝10g，

z＝15g，

样品中碳酸钙的质量分数= 。

答：样品中碳酸钙的质量分数是40.3%。