Question

38、化學興趣小組的同學們在實驗室發現一些黑色粉末，是做“碳還原氧化銅”的實驗時剩余的藥品，于是對其成分進行探究．
【猜想與實驗設計】：小紅猜測：黑色粉末是CuO．她設計了如下圖所示的實驗裝置．

實驗步驟取適量該粉末放入玻璃管中，打開K通入CO，排盡空氣后加熱．
【實驗現象】

【實驗結論】該黑色粉末是CuO．B裝置中反應的化學方程式為

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

．
【評價與反思】
（1）小蕓認為該實驗裝置存在安全隱患，需要改進的是

增加尾氣處理裝置

；
小蕓還認為小紅的實驗結論是有欠缺的，她認為該黑色粉末的成分是

一定含氧化銅

也可能是混有炭粉的氧化銅

，理由是

含有炭粉的氧化銅也能出現同樣的實驗現象

．
（2）小紅經過反思，改進了實驗并確認了黑色粉末的成分．請填寫下表．

Answer 1

分析：【實驗結論】根據一氧化碳和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，以及二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水．回答B裝置中反應的化學方程式；
【評價與反思】（1）根據一氧化碳有毒對裝置進行改進；根據碳與一氧化碳不反應，不影響實驗現象來判斷后兩空．
（2）根據碳和氧化銅反應生成紅色的銅和二氧化碳氣體來設計實驗．

解答：解：根據“小紅猜測：黑色粉末是CuO．她設計了如下圖所示的實驗裝置”同時參考科學探究的要素，可知該步驟為猜想與實驗設計．
【實驗結論】一氧化碳和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以B裝置中反應的化學方程式：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
【評價與反思】（1）一氧化碳有毒，為了防止空氣污染，對裝置進行改進，要增加尾氣處理裝置；碳與一氧化碳不反應，不影響實驗現象，所以結論應為一定含氧化銅，也可能是混有炭粉的氧化銅．
（2）由于碳和氧化銅反應生成紅色的銅和二氧化碳氣體，可先加熱固體物質，如粉末變紅，生成的氣體能使澄清的石灰水變渾，則證明粉末不炭和氧化銅的混合物；如加熱無明顯現象，則證明只有氧化銅．

故答案為：猜想與實驗設計；【實驗結論】Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
【評價與反思】（1）增加尾氣處理裝置；一定含氧化銅，也可能是混有炭粉的氧化銅；含有炭粉的氧化銅也能出現同樣的實驗現象；
（2）

其他方法，例如：實驗步驟①取少量黑色粉末稱重，②置于在空氣中充分加熱冷卻后再稱重，實驗現象和實驗結論若質量減少則該黑色粉末是炭粉和氧化銅的混合物；若質量不變則該黑色粉末是氧化銅．

點評：綜合實驗既考查知識的識記、理解、遷移、運用，又考查分析、對比、歸納等思維能力，符合素質教育培養學生能力的要求，是中考方向，對這類題目要重點訓練，特別是對實驗的設計和評價，更是重中之重．