Question

【题目】某化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。

【提出问题】

暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？

【查阅资料】

铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为﹣2，碳的化合价为+2或+4。

【猜想与假设】

（1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，它的化学式为_______。

（2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。

【分析与交流】

（3）小明同学建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。原因是______。

（4）对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小芳建议选择______（填选项序号）的比例。

A. 40：4 B. 40：3 C. 40：2

你认为小芳这样选择的理由是_______________。

【实验与结论】

同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的气密性后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，______（填“能” 或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是___________反应（填“吸热”或“放热”）。

（6）待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是____________。待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。

Answer 1

【答案】 Cu2O 增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分 A 反应中炭粉会与试管内空气中的氧气反应而被部分消耗，所以稍过量的炭粉有利于反应进行 不能 放热 空气会进入试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化

【解析】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。

（1）这种暗红色固体可能是氧化亚铜，氧化亚铜的化学式是Cu2O；

（3）小明同学建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验；原因是增大了反应物接触面积，反应更充分；

（4）氧化铜和碳粉反应的化学方程式及其质量关系为：2CuO+C 2Cu+CO2↑，

160 12

氧化铜和碳的质量比为：160：12=40：3，反应中炭粉会与试管内空气中的氧气反应而被部分消耗，所以稍过量的炭粉有利于反应进行，氧化铜和碳粉的质量比例应该选择40：4，故选A；

（5）往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，不能确定氧化铜和碳粉已经开始反应，这是因为生成的二氧化碳可能是碳和试管中的氧气反应生成的；不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是放热反应；

（6）待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却；若不关闭止水夹，可能出现的问题是空气会进入试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化。