木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年歷史。教材用如圖Ⅰ所示實(shí)驗介紹這一知識。
【知識回顧】
（1）木炭與氧化銅反應(yīng)的文字表達(dá)式是碳+氧化銅高溫銅+二氧化碳碳+氧化銅高溫銅+二氧化碳，此反應(yīng)中還原劑為木炭木炭。
（2）圖Ⅰ中實(shí)驗現(xiàn)象為ABAB。
A．①中黑色粉末變成紅色
B．②中澄清的石灰水變渾濁
C．①中紅色粉末變成黑色
D．生成二氧化碳?xì)怏w
（3）圖Ⅰ與教材中的裝置還是略作了改進(jìn)，實(shí)驗結(jié)束時，可先用彈簧夾夾緊橡皮管，再熄滅酒精燈，這樣做的目的除了防止石灰水倒吸入熱的試管，避免試管炸裂外，還可以防止銅被氧化銅被氧化。
【拓展研究】為了提高成功率，某研究小組設(shè)計如圖Ⅱ方案進(jìn)行實(shí)驗。
分別稱取2g木炭與CuO混合物，按每種比例重復(fù)實(shí)驗3次，記錄開始反應(yīng)的時間及實(shí)驗現(xiàn)象，實(shí)驗記錄如下表：
高溫
高溫
| 總質(zhì)量相同（2g）但木炭與CuO比例不同的實(shí)驗對比表 | |||||||
| 比例 | 1：6 | 1：7 | 1：8 | 1：9 | 1：10-1：11 | 1：12 | 1：13 |
| 加熱時間 | 1′51″ | 1′43″ | 1′57″ | 2′21″ | 2′00″ | 1′53″ | 4′ |
| 實(shí)驗現(xiàn)象 | 紅熱，產(chǎn)生大量氣泡，石灰水變渾濁 | 偶爾紅熱，氣泡較少 | |||||
| 實(shí)驗結(jié)果 | 表層銅球較大，出現(xiàn)未完全反應(yīng)的木炭粉末 | 反應(yīng)較完全，生成網(wǎng)狀銅塊 | 部分生成Cu2O | 主要產(chǎn)物是Cu2O | |||
使火焰更集中，提高溫度
使火焰更集中，提高溫度
。（5）由實(shí)驗數(shù)據(jù)分析，除溫度外，影響實(shí)驗結(jié)果的因素是
反應(yīng)物的比例
反應(yīng)物的比例
。（6）從產(chǎn)物分析，該反應(yīng)混合物的最佳比例范圍是
1：10～1：11
1：10～1：11
。【裝置改進(jìn)】
（7）由于試管中有空氣，實(shí)驗時應(yīng)注意：
①混合物需進(jìn)行預(yù)熱，除了使試管受熱均勻外，另外的目的是
減少試管內(nèi)剩余空氣的量，降低氧氣對實(shí)驗的影響
減少試管內(nèi)剩余空氣的量，降低氧氣對實(shí)驗的影響
。②從理論上講，并不能把石灰水變渾濁作為木炭跟CuO開始反應(yīng)的充分證據(jù)。其理由是
碳+氧氣二氧化碳
點(diǎn)燃
碳+氧氣二氧化碳
（用文字表達(dá)式表示）。點(diǎn)燃
【答案】碳+氧化銅銅+二氧化碳；木炭；AB；銅被氧化；使火焰更集中，提高溫度；反應(yīng)物的比例；1：10～1：11；減少試管內(nèi)剩余空氣的量，降低氧氣對實(shí)驗的影響；碳+氧氣二氧化碳
高溫
點(diǎn)燃
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：1引用：1難度：0.5
相似題
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1．某興趣小組設(shè)計實(shí)驗探究Ce-MnOx催化空氣氧化CO的效率。
【知識回顧】
（1）CO是有毒氣體，能使人中毒的原因是。
（2）催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)里能，而本身的在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。
【資料卡片】
【實(shí)驗裝置】如圖（部分加熱及夾持裝置省略）。
【實(shí)驗步驟】
（1）將0.28gCO與一定量空氣混合，得到CO質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為1%的氣體樣品。
（2）調(diào)節(jié)管式爐溫度至120℃，按一定流速通入氣體樣品。
（3）通入全部的氣體樣品后，繼續(xù)向裝置內(nèi)通入一段時間氮?dú)狻?br />（4）最終測得U形管內(nèi)生成I2的質(zhì)量為0.2032g。
【實(shí)驗現(xiàn)象與結(jié)論】
（1）能證明CO被空氣中氧氣氧化的現(xiàn)象是。
（2）裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）CO被催化氧化的百分率為。
【實(shí)驗反思】
（1）若未通入氮?dú)?，CO被催化氧化的百分率（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。
（2）探究氣體與催化劑接觸時長對催化氧化效率的影響時，可采用方法縮短接觸時長。發(fā)布：2024/12/24 9:0:1組卷：135引用：3難度：0.4 -
2．同學(xué)們在幫老師整理實(shí)驗室時發(fā)現(xiàn)一瓶裝有金屬鈉的試劑瓶，觀察到金屬鈉存放在煤油中，同學(xué)們對金屬鈉非常感興趣，在老師的幫助下，對以下問題進(jìn)行了實(shí)驗探究。
【查閱資料】金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)活潑，常溫下極易與氧氣反應(yīng)生成白色固體氧化鈉，氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉。
探究一：用小刀切一顆綠豆大小的金屬鈉投入裝有少量蒸餾水的燒杯中，觀察到金屬鈉漂浮于水面上并四處游動，伴有嘶嘶的響聲及白霧，金屬鈉慢慢地熔化成一個光亮的小球，產(chǎn)生一種具有可燃性的單質(zhì)氣體，用手觸摸燒杯外壁，感覺發(fā)熱，反應(yīng)結(jié)束后往燒杯中滴入無色酚酞溶液，溶液變紅。
【實(shí)驗分析】金屬鈉能與水反應(yīng)。請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：。
【交流與反思】金屬鈉保存在煤油中的原因是。
探究二：【提出問題】金屬鈉能否與二氧化碳反應(yīng)？
【進(jìn)行實(shí)驗】按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗，向盛有金屬鈉的硬質(zhì)玻璃管中通入純凈、干燥的CO2，當(dāng)觀察到澄清石灰水中剛好出現(xiàn)渾濁時，點(diǎn)燃酒精燈，同時繼續(xù)緩緩?fù)ㄈ攵趸迹c劇烈燃燒，產(chǎn)生白煙，燃燒結(jié)束后玻璃管中有黑色顆粒和白色固體生成。
【問題討論】（1）點(diǎn)燃酒精燈前，要先向玻璃管中通一會兒二氧化碳，其目的是。
（2）實(shí)驗中生成的黑色顆粒是碳，那白色固體可能是什么呢？
【繼續(xù)探究】同學(xué)們圍繞白色物質(zhì)可能是什么進(jìn)行了如下猜想：
猜想①：氧化鈉；
猜想②：碳酸鈉；
猜想③：氧化鈉和碳酸鈉的混合物；
猜想④：氫氧化鈉。
大家討論后一致認(rèn)為猜想④是錯誤的，理由是。
【實(shí)驗設(shè)計】同學(xué)們設(shè)計了以下探究方案：
方案1：取該樣品少量于試管中，加入適量的水，振蕩，過濾，向濾液中加入無色酚酞溶液，觀察到溶液變成紅色，則白色固體中一定有氧化鈉。
方案2：取該樣品少量于試管中，滴加足量稀鹽酸，溶液中有氣泡冒出。則白色固體中一定有碳酸鈉。
方案3：取該樣品少量于試管中，加入適量的水，振蕩，過濾，向濾液中加入過量的氯化鈣溶液，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，再向濾液中滴加無色酚酞溶液，無明顯現(xiàn)象。
【實(shí)驗分析】小紅認(rèn)為方案1的結(jié)論不合理，原因是。方案3中加入過量CaCl2溶液的目的是。根據(jù)以上探究，你認(rèn)為猜想正確。
【實(shí)驗結(jié)論】金屬鈉能與二氧化碳反應(yīng)。
【交流與反思】結(jié)合金屬鈉部分性質(zhì)的探究，小金對燃燒的條件有了新的認(rèn)識，燃燒（選填“一定”或“不一定”）需要氧氣。發(fā)布：2024/12/24 8:0:11組卷：49引用：3難度：0.5 -
3．化學(xué)實(shí)驗小組同學(xué)針對教材中提出的“硫酸銅溶液對過氧化氫的分解具有催化作用”進(jìn)行相關(guān)探究。
【探究一】
（1）要證明CuSO4溶液對H2O2分解具有催化作用，除需證明CuSO4溶液能改變過氧化氫分解的速率外，還需證明CuSO4在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和不變。
（2）為探究CuSO4在反應(yīng)前后的質(zhì)量是否發(fā)生改變，實(shí)驗小組同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗：向一定量的H2O2溶液中滴入含ngCuSO4的溶液，取充分反應(yīng)后的全部溶液繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗（流程如圖）。
①上述實(shí)驗步驟中，若白色沉淀過濾后未經(jīng)“洗滌”就直接“干燥”，則最終計算出的的質(zhì)量會SO2-4（填“偏大”或“偏小”或“無影響”）。
②藍(lán)色沉淀加熱后變成黑色固體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
③若CuSO4在化學(xué)變化前后質(zhì)量未改變，則該實(shí)驗需滿足的定量關(guān)系為：n=（用a、b表示）。
【探究二】為進(jìn)一步探究CuSO4溶液中起催化作用的是哪種微觀粒子，實(shí)驗小組同學(xué)設(shè)計了如圖所示的對比實(shí)驗。
若觀察到甲中迅速產(chǎn)生大量氣泡，乙、丙中無明顯現(xiàn)象，可說明CuSO4溶液中起催化作用的是（填粒子符號）。
【延伸拓展】取16.0gCuSO4置于坩堝中加熱，固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。
（1）650℃時，CuSO4開始發(fā)生分解反應(yīng)，生成CuO和另一種氧化物X，則X的化學(xué)式為。
（2）升溫至1000℃，CuO開始分解。t℃時8.0gCuO完全反應(yīng)得到7.2g固體，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。發(fā)布：2024/12/24 8:0:11組卷：254引用：4難度：0.3
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