Question

小殷同学用CuO、Fe₂O₃和Cu₂（OH）₂CO₃及O₂、H₂和CO等，进行探究性实验．他的实验过程是：如图所示，（1）若X是CuO、Fe₂O₃，和Cu₂（OH）₂CO₃中的一种，而Y是O₂、H₂和CO中的一种，试推断X和Y的组合可能有哪几种？
（2）若X是C和CuO的混合物，Y是CO₂，这种组合行不行？为什么？

Answer 1

解：（1）①若X是CuO，则Y就是CO，因为CO可与CuO反应，置换出铜（铜为光亮的红色），同时生成二氧化碳气体，使澄清的石灰水变浑浊；故CuO和CO组合符合；
②X不可能是Fe₂O₃．因为如果Y是氧气，Fe₂O₃可与氧气反应，生成四氧化三铁，但没有二氧化碳气体生成，不能使澄清的石灰水变浑浊；Fe₂O₃可与CO反应，置换出铁，铁为黑色，不是光亮的红色；Fe₂O₃与氢气反应，没有二氧化碳气体生成，固体也不会变成光亮的红色；
③若X是Cu₂（OH）₂CO₃，Y是H₂和CO中的一种．因为Cu₂（OH）₂CO₃受热分解为CuO、H₂O和二氧化碳，H₂和CO都可与CuO反应，置换出铜（铜为光亮的红色），Cu₂（OH）₂CO₃受热分解出的二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊．
答：X和Y的组合可能有：CuO和CO；Cu₂（OH）₂CO₃和H₂；Cu₂（OH）₂CO₃和CO．
（2）若X是C和CuO的混合物，C和CuO发生置换反应，生成Cu和CO₂，C和CO₂发生反应，生成CO，CO可与CuO反应，置换出铜（铜为光亮的红色），同时生成二氧化碳气体，使澄清的石灰水变浑浊．但是这个实验必须以Y是可燃性气体为前提，否则反应所需要的热量就没有来源．故这种组合不可行．
分析：根据已知条件“一定时间后，试管中的固体变成光亮的红色，而澄清的石灰水变浑浊”，结合物质的反应情况进行分析推断，即可正确解答．
点评：此题主要是考查同学们的综合分析能力，不但要求同学们具备有关物质的基础知识，而且要有实验操作的经历和分析、解决化学实验问题的能力．解题时需要认真分析题目给出的条件，联系实际，逐一分析推断．