Question

【題目】某中學化學興趣小組按照課本實驗方法（如圖甲），儆木炭與氧化銅反應實驗時發現很難觀察到紫紅色銅的生成，卻往往有暗紅色固體出現。他們決定對這個實驗進行探究和改進。

（提出問題）

暗紅色的固體是什么？如何選擇合適的條件，使木炭還原氧化銅的實驗現象更明顯？

（查閱資料）

銅有+1和+2兩種化合價，通常情況下，氧的化合價為-2，碳的化合價為+4或-4。

（猜想與假設）

（1）同學們認為這種暗紅色固體可能是一種化合物，并猜測它的化學式為_____。

（2）同學們還認為，通過改變反應物的狀態、質量比，以及反應裝置，可以使該實驗現象更加明顯，減少出現暗紅色固體的情況。

（分析與交流）

（1）小吳建議用超細炭粉與氧化銅粉末進行實驗。你認為這樣建議的原理是_____。

（2）小周建議用圖乙裝置代替甲裝置。他認為這樣改進有利于集中加熱，獲得持續高溫。

（實驗與結論）

同學們決定按改進后的方案進行實驗，他們在檢驗了乙裝置的_____后，往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱，當看到澄清的石灰水剛出現渾濁時，_____（填“可以”或“不能”）確定氧化銅和炭粉已經開始反應。不久，即可看到試管底部變紅熱停止加熱后，仍能看到紅熱現象，并沿試管底部自下而上蔓延，這個現象說明該反應是_____（填“吸”或“放”）熱反應。待反應結束，先將導氣管從石灰水中取出，然后關閉止水夾，讓產物自然冷卻。若不關閉止水夾，可能出現的問題是_____。待產物冷卻后，同學們終于找到了期待已久的紫紅色銅珠，實驗獲得了圓滿成功。

Answer 1

【答案】Cu2O 超細炭粉與氧化銅粉末接觸面積更大 氣密性 不能 放 空氣會進入試管中，使生成的灼熱銅重新被氧化，導致實驗失敗

【解析】

猜想與假設：

同學們認為這種暗紅色固體可能是一種化合物，并猜測它的化學式為Cu2O；

分析與交流：

小吳建議用超細炭粉與氧化銅粉末進行實驗，這樣建議的原理是超細炭粉與氧化銅粉末接觸面積更大，反應更完全；

實驗與結論：

同學們決定按改進后的方案進行實驗，他們在檢驗了乙裝置的氣密性后，往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱，當看到澄清的石灰水剛出現渾濁時，不能確定氧化銅和炭粉已經開始反應，這是因為碳和試管中的氧氣反應也能夠生成二氧化碳；不久，即可看到試管底部變紅熱，停止加熱后，仍能看到紅熱現象，并沿試管底部自下而上蔓延，這個現象說明該反應是放熱反應；若不關閉止水夾，可能出現的問題是空氣會進入試管中，使生成的灼熱的銅重新被氧化。