Question

【題目】某化學興趣小組按照課本實驗方法（如圖甲），做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+2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，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】

（3）小明同學建議用超細炭粉與氧化銅粉末進行實驗。原因是______。

（4）對下列三種氧化銅和碳的質量比例，小芳建議選擇______（填選項序號）的比例。

A. 40：4 B. 40：3 C. 40：2

你認為小芳這樣選擇的理由是_______________。

【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，______（填“能” 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___________反應（填“吸熱”或“放熱”）。

（6）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 增大反應物的接觸面積，使反應更快、更充分 A 反應中炭粉會與試管內空氣中的氧氣反應而被部分消耗，所以稍過量的炭粉有利于反應進行 不能 放熱 空氣會進入試管中，使生成的依然灼熱的銅重新被氧化

【解析】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。

（1）這種暗紅色固體可能是氧化亞銅，氧化亞銅的化學式是Cu2O；

（3）小明同學建議用超細炭粉與氧化銅粉末進行實驗；原因是增大了反應物接觸面積，反應更充分；

（4）氧化銅和碳粉反應的化學方程式及其質量關系為：2CuO+C 2Cu+CO2↑，

160 12

氧化銅和碳的質量比為：160：12=40：3，反應中炭粉會與試管內空氣中的氧氣反應而被部分消耗，所以稍過量的炭粉有利于反應進行，氧化銅和碳粉的質量比例應該選擇40：4，故選A；

（5）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，不能確定氧化銅和碳粉已經開始反應，這是因為生成的二氧化碳可能是碳和試管中的氧氣反應生成的；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；

（6）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，可能出現的問題是空氣會進入試管中，使生成的依然灼熱的銅重新被氧化。