Question

某实验创新小组对木炭还原氧化铜的实验进行了改进，其操作步骤如下：

①取一片铜片，用砂纸除去其表面的氧化物使其表面呈光亮的紫红色；

②用洒精灯将上述铜片烧到红热后，立即伸入到集满氧气的集气瓶中，观察到的现象为：铜片表面变成　　色；

③在一支干燥的大试管中装入一定量的经烘干处理过的木炭粉，再将经过②处理过的铜片部分埋入木炭粉中

④按照如图所示的装置图连接好各种仪器．

⑤加热大试管，其中发生的反应的化学方程式为　，当观察到澄清石灰水　　 后，先移走导管，后停止加热；

⑥待试管冷却后，用镊子取出铜片，洗净后观察．回答下列问题：

（1）填写上述各空．

（2）②中用到的夹持仪器是　　 （填名称）．

（3）⑤中“先”、“后”颠倒，造成的后果是：　　．

（4）⑥中观察到的现象是：铜片表面埋入木炭粉的部分　．

Answer 1

【考点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；常用仪器的名称和选用；二氧化碳的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

【专题】压轴实验题；碳单质与含碳化合物的性质与用途．

【分析】②根据铜易被氧气氧化的性质来回答；

⑤根据焦炭和氧化铜发生置换反应的性质及其产物来回答；

（2）②根据加热试管中物质的方法来选择仪器；

（3）⑤根据实验结束的步骤：先移走导管，后停止加热，否则会产生倒吸现象来回答；

（4）⑥根据碳和氧化铜反应生成紫红色的铜和二氧化碳来回答．

【解答】解：②铜易被氧气氧化生成黑色的氧化铜，故铜表面变黑；

⑤发生的反应的化学热方程式为：C+2CuO2Cu+CO₂↑，产生的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；

（2）②用洒精灯将铜片烧到红热后，应该用坩埚钳夹持着立即伸入到集满氧气的集气瓶中进行下一步的实验；

（3）⑤实验结束的步骤：先移走导管，后停止加热，否则会产生倒吸现象，使试管炸裂；

（4）⑥碳和氧化铜反应生成紫红色的铜和二氧化碳，所以铜片表面埋入木炭粉的部分由黑色变成紫红色．

故答案为：（1）黑、C+2CuO2CuO+CO₂↑、变浑浊；

（2）坩埚钳；

（3）石灰水倒吸到大试管中，使试管炸裂；

（4）由黑色变成紫红色．

【点评】本题主要考查碳和氧化铜反应的原理，并考查了一些化学实验基本操作和实验原则方面的问题，是一道综合性很强的题目．