Question

【題目】某中學(xué)化學(xué)興趣小組按照課本實(shí)驗(yàn)方法（如圖甲），儆木炭與氧化銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成，卻往往有暗紅色固體出現(xiàn)。他們決定對這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和改進(jìn)。

（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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯？

（查閱資料）

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

（猜想與假設(shè)）

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

（2）同學(xué)們還認(rèn)為，通過改變反應(yīng)物的狀態(tài)、質(zhì)量比，以及反應(yīng)裝置，可以使該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，減少出現(xiàn)暗紅色固體的情況。

（分析與交流）

（1）小吳建議用超細(xì)炭粉與氧化銅粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。你認(rèn)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(rèn)為這樣改進(jìn)有利于集中加熱，獲得持續(xù)高溫。

（實(shí)驗(yàn)與結(jié)論）

同學(xué)們決定按改進(jìn)后的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他們在檢驗(yàn)了乙裝置的_____后，往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱，當(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時(shí)，_____（填“可以”或“不能”）確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(yīng)。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(xiàn)象，并沿試管底部自下而上蔓延，這個(gè)現(xiàn)象說明該反應(yīng)是_____（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，先將導(dǎo)氣管從石灰水中取出，然后關(guān)閉止水夾，讓產(chǎn)物自然冷卻。若不關(guān)閉止水夾，可能出現(xiàn)的問題是_____。待產(chǎn)物冷卻后，同學(xué)們終于找到了期待已久的紫紅色銅珠，實(shí)驗(yàn)獲得了圓滿成功。

Answer 1

【答案】Cu2O 超細(xì)炭粉與氧化銅粉末接觸面積更大 氣密性 不能 放 空氣會進(jìn)入試管中，使生成的灼熱銅重新被氧化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗

【解析】

猜想與假設(shè)：

同學(xué)們認(rèn)為這種暗紅色固體可能是一種化合物，并猜測它的化學(xué)式為Cu2O；

分析與交流：

小吳建議用超細(xì)炭粉與氧化銅粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣建議的原理是超細(xì)炭粉與氧化銅粉末接觸面積更大，反應(yīng)更完全；

實(shí)驗(yàn)與結(jié)論：

同學(xué)們決定按改進(jìn)后的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他們在檢驗(yàn)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(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時(shí)，不能確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(yīng)，這是因?yàn)樘己驮嚬苤械难鯕夥磻?yīng)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(xiàn)象，并沿試管底部自下而上蔓延，這個(gè)現(xiàn)象說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；若不關(guān)閉止水夾，可能出現(xiàn)的問題是空氣會進(jìn)入試管中，使生成的灼熱的銅重新被氧化。