Question

【題目】某興趣小組對(duì)木炭還原氧化銅生成的氣體成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

（提出問(wèn)題）碳與氧化銅反應(yīng)可能生成什么氣體？

（猜想與假設(shè)）

猜想①：只生成CO2：猜想②：_____；猜想③：既生成CO又生成CO2

（查閱資料）

①浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙遇CO2無(wú)變化，但遇微量CO也會(huì)立即變藍(lán)；

②氮的氧化物有毒。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）

小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：

步驟一：打開彈簧夾，先通一會(huì)兒純凈干燥的氮?dú)猓?/span>

步驟二：關(guān)閉彈簧夾，點(diǎn)燃酒精燈對(duì)玻璃管加熱；

步驟三：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，拆洗裝置和儀器。

（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先將氮?dú)馔ㄈ雽?shí)驗(yàn)裝置一段時(shí)間再加熱的目的是_____；

（2）對(duì)A裝置的玻璃管集中加熱一段時(shí)間，玻璃管中黑色粉末逐漸變成紅色，B瓶中試紙變藍(lán)，C中澄清石灰水變渾濁。寫出C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）

（3）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，上述猜想_____（填序號(hào)）是正確的。

（反思與交流）

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)壁附著的銅用水不易清洗干凈，通過(guò)查閱資料獲得三種能清除銅的方案：

Ⅰ．加入濃硫酸并微熱：Cu+2H2SO4 （濃）CuSO4+SO2↑+2H2O

Ⅱ．加入濃硝酸與銅反應(yīng)：Cu+4HNO3（濃）＝Cu（NO3）2+2NO2+2H2O

Ⅲ．加入氯化鐵溶液：Cu+2FeCl3＝2FeCl2+CuC12

（4）上述清除銅的最佳方案是_____（填序號(hào)），理由是_____。

（拓展提升）有一袋已部分變質(zhì)的Ca（OH）2（含雜質(zhì)CaCO3）固體樣品，把該樣品投入足量水中，充分?jǐn)嚢韬笸ㄈ攵�氧化碳，沉淀質(zhì)量與反應(yīng)的二氧化碳質(zhì)量關(guān)系如圖所示。

（提示：CO2+CaCO3+H2O＝Ca（HCO3）2）

計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。______（寫出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

【答案】只生成CO 排出裝置中的空氣，防止二氧化碳影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O ③ Ⅲ 不產(chǎn)生有害氣體 40.3%

【解析】

猜想與假設(shè)：

根據(jù)質(zhì)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

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先將氮?dú)馔ㄈ雽?shí)驗(yàn)裝置一段時(shí)間再加熱的目的是排出裝置中的空氣，防止二氧化碳影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；

（2）對(duì)A裝置的玻璃管集中加熱一段時(shí)間，玻璃管中黑色粉末逐漸變成紅色，說(shuō)明反應(yīng)生成了銅，B瓶中試紙變藍(lán)，說(shuō)明反應(yīng)生成了一氧化碳，C中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明反應(yīng)生成了二氧化碳，C中二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；

（3）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，反應(yīng)生成了一氧化碳和二氧化碳，上述猜想③是正確的；

（4）上述清除銅的最佳方案是Ⅲ，理由是不產(chǎn)生有害氣體；

拓展提升：

設(shè)：樣品中氫氧化鈣質(zhì)量為x，和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣質(zhì)量為y，碳酸鈣總質(zhì)量為z，

x＝7.4g，y＝10g，

z＝15g，

樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= 。

答：樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是40.3%。