Question

38、化学兴趣小组的同学们在实验室发现一些黑色粉末，是做“碳还原氧化铜”的实验时剩余的药品，于是对其成分进行探究．
【猜想与实验设计】：小红猜测：黑色粉末是CuO．她设计了如下图所示的实验装置．

实验步骤取适量该粉末放入玻璃管中，打开K通入CO，排尽空气后加热．
【实验现象】

【实验结论】该黑色粉末是CuO．B装置中反应的化学方程式为

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

．
【评价与反思】
（1）小芸认为该实验装置存在安全隐患，需要改进的是

增加尾气处理装置

；
小芸还认为小红的实验结论是有欠缺的，她认为该黑色粉末的成分是

一定含氧化铜

也可能是混有炭粉的氧化铜

，理由是

含有炭粉的氧化铜也能出现同样的实验现象

．
（2）小红经过反思，改进了实验并确认了黑色粉末的成分．请填写下表．

Answer 1

分析：【实验结论】根据一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，以及二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水．回答B装置中反应的化学方程式；
【评价与反思】（1）根据一氧化碳有毒对装置进行改进；根据碳与一氧化碳不反应，不影响实验现象来判断后两空．
（2）根据碳和氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳气体来设计实验．

解答：解：根据“小红猜测：黑色粉末是CuO．她设计了如下图所示的实验装置”同时参考科学探究的要素，可知该步骤为猜想与实验设计．
【实验结论】一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以B装置中反应的化学方程式：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
【评价与反思】（1）一氧化碳有毒，为了防止空气污染，对装置进行改进，要增加尾气处理装置；碳与一氧化碳不反应，不影响实验现象，所以结论应为一定含氧化铜，也可能是混有炭粉的氧化铜．
（2）由于碳和氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳气体，可先加热固体物质，如粉末变红，生成的气体能使澄清的石灰水变浑，则证明粉末不炭和氧化铜的混合物；如加热无明显现象，则证明只有氧化铜．

故答案为：猜想与实验设计；【实验结论】Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
【评价与反思】（1）增加尾气处理装置；一定含氧化铜，也可能是混有炭粉的氧化铜；含有炭粉的氧化铜也能出现同样的实验现象；
（2）

其他方法，例如：实验步骤①取少量黑色粉末称重，②置于在空气中充分加热冷却后再称重，实验现象和实验结论若质量减少则该黑色粉末是炭粉和氧化铜的混合物；若质量不变则该黑色粉末是氧化铜．

点评：综合实验既考查知识的识记、理解、迁移、运用，又考查分析、对比、归纳等思维能力，符合素质教育培养学生能力的要求，是中考方向，对这类题目要重点训练，特别是对实验的设计和评价，更是重中之重．