Question

【题目】化学是一门以实验为基础的科学。

（1）化学课堂上，老师做了如图一的实验（网罩的作用是_____）。随着不断加热，试管①里逐渐有红色固体产生，化学方程式为_____，该反应的基本反应类型属于_____。同时试管②里的现象是_____。

（2）小明发现通入试管②里的气体有逸出液面的现象，怀疑试管①里还有其它气体生成，比如一氧化碳。老师首先赞扬小明有科学的质疑精神，建议在化学兴趣小组的活动中展开探究。请你也参与其中，一起探究。

（提出问题）碳还原氧化铜的反应还有一氧化碳生成吗？

（猜想与假设）猜想一：没有一氧化碳生成；猜想二：还有一氧化碳生成

（设计方案）在老师的帮助下，小明设计出如图二实验。为了提高实验效果，小明加大了反应物的用量。老师提示：实验前应先验纯，再将两个开关都打开，再加热，反复挤压气球，将其中的气体排尽，老师这样提示的目的是_____。

（进行实验）

实验操作	实验现象	实验结论
先按老师的提示操作，加热一会儿后，关闭开关2．待充分反应，关闭开关1，停止加热。	黑色粉末变成红色_____	逸出液面的气体不是二氧化碳
_____	气体被点燃	逸出液面的气体是一氧化碳。猜想二成立。

（交流与提高）同学们通过对以上实验的讨论与分析，认为一氧化碳的产生至少源自两个反应：

一是试管内反应物直接反应生成；二是生成物又发生反应而生成。请你写出其中一个化学方程式_____。

实验中生成的二氧化碳被氢氧化钠浓溶液吸收没有明显现象，同学们想进一步检验该反应的生成物，可选用的药品有_____（填序号）。

①酚酞溶液 ②氢氧化钙溶液 ③稀盐酸 ④锌粒 ⑤氯化钙溶液

某同学在做碳还原氧化铜的实验时，碳粉将8g氧化铜完全还原后收集到的气体质量总和为2.4g，则此时生成的气体为_____。

（评价与反思）经过本次活动，同学们感到，正是因为小明具有质疑精神，我们这次活动才有了更多、更新的收获。同时也认为图一装置不够完善，为了防止尾气对空气的污染，应该把上图装置中的右部分装置换成下列_____装置（填字母序号）。

Answer 1

【答案】聚拢火焰，提高温度 2CuO+C 2Cu+CO2↑ 置换反应 澄清的石灰水变浑浊 排出装置内的空气，防止加热时产生爆炸 一段时间后气球变小，但是没有完全变瘪 打开开关2，点燃气体 CO2+C2CO ②③⑤ CO和CO2 A（或B或D）

【解析】

（1）图一实验中，酒精灯上网罩的作用是聚拢火焰提高温度；试管①中，碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应是由单质与化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应；生成了二氧化碳，能使澄清的石灰水变浑浊，故填：聚拢火焰，提高温度；2CuO+C 2Cu+CO2↑；置换反应；澄清的石灰水变浑浊；
（2）［设计方案］先将两个开关都打开，再加热，反复挤压气球一会儿。是为了排出装置内的空气，防止加热时产生爆炸，故填：排出装置内的空气，防止加热时产生爆炸；
[进行实验]

实验操作	实验现象	实验结论
先按老师的提示操作，加热一会儿后，关闭开关2．待充分反应，关闭开关1，停止加热。	黑色粉末变成红色，一段时间后气球变小，但是没有完全变瘪。	逸出液面的气体不是二氧化碳
打开开关2，点燃气体	气体被点燃	逸出液面的气体是一氧化碳。猜想二成立。

故填：一段时间后气球变小，但是没有完全变瘪；打开开关2，点燃气体。

[交流与提高]一氧化碳的产生至少源自两个反应：一是试管内反应物直接反应生成，即碳和氧化铜反应生成铜和一氧化碳，二是生成物又发生反应而生成，即是二氧化碳和碳高温反应生成一氧化碳，故填：CO2+C2CO。

实验中生成的二氧化碳被氢氧化钠浓溶液吸收没有明显现象，生成的是碳酸钠，要进一步检验该反应的生成物，可选用的药品有②氢氧化钙溶液、③稀盐酸、⑤氯化钙溶液，故填：②③⑤；
若碳与氧化铜反应生成二氧化碳，设碳与氧化铜反应生成二氧化碳的质量为x，则：

x=2.2g
若碳与氧化铜反应生成一氧化碳，设碳与氧化铜反应生成一氧化碳的质量为y，则：

y=2.8g
而实验中生成气体的质量为2.4g，2.2g＜2.4g＜2.8g，所以生成的气体是二氧化碳与一氧化碳的混合物；故填：CO和CO2；
[评价与反思]为了防止尾气对空气的污染，应该把上图装置中的b部分装置换成如图2中的A、B、D都可以，这是因为A、B、D装置都能够防止一氧化碳进入空气中。故填：A（或B或D）；