Question

某校实验小组的同学用木炭与氧化铜反应，证明木炭具有还原性．实验装置图如下：

请填写实验报告．
（1）实验用品：
仪器：

 

．
药品：木炭、氧化铜、澄清石灰水
（2）

现象	分析
1
2

（3）结论
结论：

 

，反应的化学方程式为：

 

．
（4）问题和分析
问题：在加热一段时间后，装有木炭和氧化铜试管口部，凝聚了少量的水．但是反应物中并没有氢元素，为什么会有水产生呢？我的分析：

 

 

．

Answer 1

分析：本实验的实验目的是证明木炭具有还原性．根据物质具有还原性的定义，要证明木炭具有还原性就必须有现象证明木炭有夺氧的能力．
（1）根据装置图，可写出各仪器名称．
（2）结合化学反应方程式及各物质的物理性质进行现象叙述，根据实验目的对现象进行分析
（3）实验结论不能答“证明木炭有还原性”，应该是通过现象和分析得出的能证明木炭具有还原性的结论．
书写化学方程式必须注意反应条件、气体符号、配平，确保方程式书写完整．
（4）反应体系中的水有两个可能来源：一是反应生成的水，二是反应物带入的水，要从两方面进行分析．

解答：解：（1）考查对常见仪器的辨别和认识，用到的仪器有：酒精灯、铁架台、试管、带橡胶塞的导管
（2）加热的试管内发生的反应为C+2CuO

高温  .

2Cu+CO₂↑，所以现象为：试管内黑色粉末逐渐变为红色．是因为氧化铜失去氧而变成单质铜，单质铜的颜色为红色．
盛澄清石灰水的试管内发生的反应为CO2+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，是因为木炭得到了氧化铜中的氧，生成了二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水逐渐变浑浊．
（3）通过上面对现象的分析可知氧化铜失去了氧变为铜，碳得到了氧化铜中的氧变为了二氧化碳，所以可以得出结论：是碳夺去了氧化铜中的氧．
书写化学方程式必须注意反应条件、气体符号、配平，确保方程式书写完整才能得分．C+2CuO

高温  .

2Cu+CO₂↑，
（4）反应体系中的水有两个可能来源：一是反应生成的水，二是反应物带入的水．
首先分析第一种情况：因为反应物是木炭和氧化铜，并没有氢元素参加化学反应．根据质量守恒定律，在木炭和氧化铜发生化学反应的过程中，不可能有水生成．
第二种情况：根据实验记录是在实验进行了一段时间试管口才有水凝聚，说明是反应前反应物受潮或吸收了水，加热后水分蒸发出来了，在试管口遇冷凝聚．
故填：（1）酒精灯、铁架台、试管、带橡胶塞的导管
（2）（下表1、2的顺序可以互换）

现     象	分     析
1、澄清石灰水由澄清逐渐变浑浊．（或澄清石灰水由澄清逐渐变浑浊，又逐渐变澄清）．	木炭得到了氧化铜中的氧，生成了二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水逐渐变浑浊．
2、试管中（有一部分）黑色粉末逐渐变红色．	氧化铜失去氧而变成单质铜，单质铜的颜色为红色．

（3）木炭是使氧化铜还原为铜的物质（或木炭夺去氧化铜里的氧），它具有还原性．
C+2CuO

高温  .

2Cu+CO₂↑
（4）我的分析：反应物是木炭和氧化铜，并没有氢元素参加化学反应．根据质量守恒定律，在木炭和氧化铜发生化学反应的过程中，不可能有水生成．但在加热一段时间后，试管口部，凝聚了少量的水，说明反应物木炭和氧化铜吸收水分，加热过程中水分蒸发出来，在试管口部冷凝．

点评：本题是一个综合性实验探究题，难度较大．题中有两个难点，一是对现象的分析，不同于单纯的现象分析，因为实验的目的是证明木炭具有还原性，所以在分析的时候要结合得氧和失氧去分析．二是实验结论，实验结论不是理论结论，是通过现象得出的结论．