4.某化学兴趣小组对木炭与CuO反应的气体和固体产物分别进行探究.
Ⅰ【提出问题】:气体产物是什么?
【猜想与假设】:(1)可能是CO; (2)可能是CO
2;(3)可能是CO和CO
2【设计实验方案】
(1)甲同学设计了一种检验CO的方案:将小动物放在收集的气体中,观察能否存活,若不能存活,则猜想(1)成立,乙同学认为此方案不行,理由是二氧化碳不能供给呼吸,也能使小动物死亡
(2)他们查阅资料知:把滤纸浸泡在磷钼酸与氯化钯的黄色混合溶液中制成的试纸遇CO立即变成蓝色,遇CO
2不变色.于是又设计了如图所示实验方案.
若B中试纸变蓝,C中澄清石灰水(填溶液名称)变浑浊,说明上述猜想(3)成立,此时装置还存在一个明显的缺陷是没有处理尾气.
Ⅱ【提出问题】:红色固体产物(无黑色固体)是什么?
【查阅资料】(1)Cu
2O和Cu均为红色固体
(2)CuSO
4溶液,Cu(NO
3)
2溶液均为蓝色
(3)Cu
2O+H
2SO
4(稀)═Cu+CuSO
4+H
2O
3Cu
2O+14HNO
3(稀)═6Cu(NO
3)
2+2NO↑+7H
2O
3Cu+8HNO
3(稀)═3Cu(NO
3)
2+2NO↑+4H
2O
【猜想与假设】:(1)可能是Cu;(2)可能是Cu
2O;(3)可能是Cu和Cu
2O
【设计实验方案】:
方案一:取适量固体试样于一支试管中,加入稀硫酸后充分振荡,若出现现象无明显现象,则产物只有Cu; 若出现现象溶液变蓝色,则产物肯定有Cu
2O,可能有Cu.
方案二:称取14.4g红色产物加入足量稀硫酸,再过滤、洗涤、干燥、称量得固体的质量为m g.当m为6.4g时,产物中只有Cu
2O;当m的取值范围为6.4<m<14.4时,产物中既有Cu又有Cu
2O.
【结论】综合上述Ⅰ、Ⅱ可知,木炭与CuO在加热条件下发生的反应可能有(写出所有可能的反应方程式)3CuO+2C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+CO↑+CO
2↑,或8CuO+3C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Cu
2O+2CO↑+CO
2↑,4CuO+2C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Cu+Cu
2O+CO↑+CO
2↑.