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14.某化学兴趣小组的同学在做“木炭还原氧化铜”实验时,进行如下探究,实验装置如图甲图所示(假设木炭粉中不含其它杂质).

(1)刚开始预热时,试管②中立即产生气泡,但石灰水不变浑浊,原因是开始排出的是试管内的空气;
(2)继续加热,观察到试管②中澄清石灰水逐渐变浑浊,试管①中黑色粉末中出现红色物质.请你写出其中的一个化学方程式C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑;
(3)充分反应后,观察到试管①中的剩余固体中仍渗杂有少量黑色固体,为了确定该黑色固体的成分,同学们进行了如下探究活动,请你帮他们完成下表:
实验步骤实验现象实验结论
取少量反应后的试管①中的固体于洁净试管内,滴入稀硫酸稀硫酸
微热.
A该黑色固体是木炭
B该黑色固体是氧化铜
实验现象A黑色粉末溶解收集尾气,防止一氧化碳对大气的污染;实验现象B溶液由无色逐渐变为蓝色收集尾气,防止一氧化碳对大气的污染.
(4)有同学提出,图甲所示该实验装置存在不足,并设计了图乙所示实验装置替代图甲中试管②部分.图乙中气球的作用是收集尾气,防止一氧化碳对大气的污染收集尾气,防止一氧化碳对大气的污染;试管③的作用是防倒吸.

分析 (1)根据试管中有空气,受热时易膨胀分析;
(2)根据碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,写出反应的方程式;
(3)根据木炭、氧化铜与硫酸的反应分析;
(4)根据一氧化碳是对大气有污染的气体分析,加入试管③可以有效地防止倒吸.

解答 解:(1)由于试管中有空气,受热时易膨胀,所以,开始加热时排出的是试管中的空气;
(2)在高温时,碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的方程式是:C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑,CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(3)由于木炭不能与硫酸反应、氧化铜与硫酸反应.所以,为了确定该黑色固体的成分,同学们进行了如下探究活动为:取少量反应后的试管①中的固体于洁净试管内,滴入稀硫酸,微热.若无现象,则该黑色固体是木炭;若黑色粉末溶解,溶液由无色逐渐变为蓝色,则该黑色固体是氧化铜;
(4)由于在高温时,碳能与氧化铜反应中会产生一氧化碳,一氧化碳对大气有污染.所以,图乙中气球的作用是:收集尾气,防止一氧化碳对大气的污染.加入试管③可以有效地防止倒吸,防止试管炸裂.
故答为:(1)开始排出的是试管内的空气;
(2)C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑(或CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O);
(3)A黑色粉末溶解;B溶液由无色逐渐变为蓝色;
(4)收集尾气,防止一氧化碳对大气的污染;防倒吸.

点评 本题是对碳还原氧化铜的实验和实验操作的综合考查,注意类似知识的迁移和灵活运用就能较快解答本题.

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(1)F溶液的溶质是硫酸亚铁,G是氧化铜;
(2)反应①的化学方程式是Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
(3)反应③的基本反应类型是化合反应;
(4)写出B物质的一种用途冶炼金属.

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

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(1)A发生装置的优点是能控制反应的发生和终止;
(2)出C中硬质玻管内发生的化学方程式3H2+Fe2O3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H2O;
(3)10克不纯氧化铁试样放入C中硬质玻管内,称得U形管和氯化钙干燥剂的质量为23.4克,按上述装置进行实验,经过充分反应后称得U形管和氯化钙干燥剂的质量为26.1克,则试样中氧化铁的质量分数为80%;
(4)同学设计的这个实验方案有不完善之处,你的建议是可以在装置B、C之间,增添一个气体干燥装置(即盛有浓硫酸的洗气瓶),以便吸收从装置B中导出的氢气会带出的水蒸气,避免造成误差.

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2.分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法.某同学用下表对所学知识进行分类,其中甲与乙、丙、丁是包含关系.下列各组中,有错误的组合是(  )
选项乙、丙、丁
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B常见碱烧碱、纯碱、熟石灰
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A.AB.BC.CD.D

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