還原劑與金屬氧化物的反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要內(nèi)容。某小組以“木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)”開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
【任務(wù)一】初步認(rèn)識木炭與氧化銅的反應(yīng)
（1）如圖甲，該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象為 左邊試管中黑色固體變紅色，右邊試管中澄清石灰水變渾濁左邊試管中黑色固體變紅色，右邊試管中澄清石灰水變渾濁。
（2）圖中酒精燈上網(wǎng)罩的作用是 聚攏火焰提高溫度聚攏火焰提高溫度。
（3）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 2CuO+C 高溫 2Cu+CO2↑2CuO+C 高溫 2Cu+CO2↑。
【任務(wù)二】深入研究木炭與氧化銅的反應(yīng)
小組同學(xué)根據(jù)木炭燃燒可能生成CO2也可能生成CO，認(rèn)為木炭與氧化銅反應(yīng)生成的氣體也有多種可能。利用圖乙裝置開展研究。
步驟1：打開K，緩緩?fù)ㄈ敫稍锏牡獨(dú)庖欢螘r(shí)間。
步驟2：關(guān)閉K，點(diǎn)燃酒精噴燈和酒精燈，充分反應(yīng)。
步驟3：熄滅酒精噴燈和酒精燈，打開K，再通入一段時(shí)間氮?dú)狻?br />【方案一】從定性觀察角度判斷
（4）若B中澄清石灰水變渾濁，D處的氣體被點(diǎn)燃，則木炭與氧化銅反應(yīng)生成的氣體為 二氧化碳和一氧化碳二氧化碳和一氧化碳。
（5）實(shí)驗(yàn)開始前通入氮?dú)獾脑蚴?排出裝置中的空氣，防止空氣中的物質(zhì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果排出裝置中的空氣，防止空氣中的物質(zhì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通入氮?dú)獾脑蚴?把生成的氣體全部排出把生成的氣體全部排出。
【注意】若答對第（6）小題獎(jiǎng)勵(lì)3分，化學(xué)總分不超過40分。
【方案二】從定量計(jì)算角度判斷
（6）取一定量炭粉和16g氧化銅的混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測定表格中的四個(gè)數(shù)據(jù)：
高溫
高溫
| 反應(yīng)前的質(zhì)量 | 反應(yīng)后的質(zhì)量 | |
| A（玻璃管+固體） | m1 | m2 |
| B+C（廣口瓶+混合液） | m3 | m4 |
=
=
（m1-m2）（填“＞”、“＜”或“=”）。②若生成的氣體為CO2和CO混合氣體且CuO全部轉(zhuǎn)化成Cu,則參加反應(yīng)的炭粉的質(zhì)量m的取值范圍是
1.2g＜m＜2.4g
1.2g＜m＜2.4g
。【答案】左邊試管中黑色固體變紅色，右邊試管中澄清石灰水變渾濁；聚攏火焰提高溫度；2CuO+C 2Cu+CO2↑；二氧化碳和一氧化碳；排出裝置中的空氣，防止空氣中的物質(zhì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；把生成的氣體全部排出；=；1.2g＜m＜2.4g
高溫
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：52引用：1難度：0.5
相似題
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1．某化學(xué)興趣小組按照課本實(shí)驗(yàn)方法（如圖甲），做木炭與氧化銅反應(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+2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，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】
（3）小明同學(xué)建議用超細(xì)炭粉與氧化銅粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。原因是。
（4）對下列三種氧化銅和碳的質(zhì)量比例，小芳建議選擇（填選項(xiàng)序號）的比例。
A.40：4 B.40：3 C.40：2
你認(rèn)為小芳這樣選擇的理由是。
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
（5）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)，（填“能”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)是反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。
（6）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。發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：47引用：2難度：0.5 -
2．某化學(xué)興趣小組按照課本實(shí)驗(yàn)方法（如圖甲），做木炭與氧化銅反應(yīng)的實(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；
反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
（2）小周建議用圖乙裝置替代甲裝置．與甲相比較，乙裝置中將試管直立放置的好處是．
【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．發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：15引用：1難度：0.3 -
3．小強(qiáng)在實(shí)驗(yàn)室完成木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)。
（1）以下為該實(shí)驗(yàn)的步驟，正確的順序?yàn)?（填序號）。
①將導(dǎo)管移出盛有石灰水的試管；②裝入藥品；③檢查裝置氣密性；④熄滅酒精燈；⑤固定裝置；⑥點(diǎn)燃酒精燈；⑦連接儀器。
（2）A裝置試管中觀察到的現(xiàn)象是。
（3）小剛認(rèn)為A裝置（去掉網(wǎng)罩）也可用于實(shí)驗(yàn)室以氯酸鉀和二氧化錳為原料制氧氣，原因是。發(fā)布：2024/11/27 8:0:1組卷：9引用：1難度：0.6
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