Question

6．如圖是木炭還原氧化銅的探究實驗裝置．
【提出問題】木炭還原氧化銅產生什么氣體？
【提出猜想】產生的氣體有三種情況：①CO；②CO₂；③CO、CO₂．
【設計方案】實驗前后分別對試管和燒杯里的物質進行稱量，數據設計如下：

稱量對象	反應前質量	反應后質量	質量差
試管+固體混合物	M1	M2	△m1即（M1-M2）
燒杯+澄清石灰水	M3	M4	△m2即（M4-M3）

（1）若△m₂=0，說明反應產生的氣體不能被澄清石灰水吸收，則猜想①成立．
（2）若猜想②正確，理論上△m₁與△m₂的關系是：△m₁=△m₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
【實驗并記錄】實驗得到的數據如下表：

稱量對象	反應前質量	反應后質量	質量差
試管+固體混合物	69.89g	65.49g	△m1
燒杯+澄清石灰水	118.9g	122.6g	△m2

用以上實驗數據分析，結果應該是猜想③成立．
同學們對CO產生的原因進行了分析：
①原因一：木炭和氧化銅在高溫條件下直接發(fā)生反出產生CO；反應方程式為C+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO↑
②原因二：木炭和氧化銅在高溫條件下反應中的一種產物和反應物木炭又發(fā)生了化學反應，產生了CO；反應方程式為CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
【反思與評價】經查閱資料知道：木炭還原氧化銅產生CO₂氣體，反應化學方程式為：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
本次實驗結果與資料顯示不一致．對其可能原因有同學提出下列分析，其中合理的是ABCD．
A．裝置漏氣      B．生成的CO₂部分與過量的C反應生成了CO
C．澄清石灰水吸收CO₂效果不好    D．裝置內還有CO₂氣體未被吸收．
【定量分析】6克碳與一定質量的氧化銅恰好完全反應，生成的氣體完全被足量的石灰水吸收，可得到沉淀多少克？100克．

Answer 1

分析 【提出猜想】木炭還原氧化銅產生什么氣體應可能有：①CO；②CO₂；③CO和CO₂三種情況；
【實驗并記錄】根據實驗數據得到分析作答；根據產生一氧化碳的原因的反應原理書寫方程式；
【設計方案】（1）從CO不溶于水，CO₂溶于水考慮；
（2）從CO不溶于水，CO₂溶于水考慮；
【反思與評價】根據反應物、反應條件和生成物寫出化學反應式；根據實驗中可能發(fā)生的現(xiàn)象分析實驗結果與資料顯示不一致的原因；
【定量分析】根據質量守恒定律分析作答．．

解答 解：【提出猜想】木炭還原氧化銅產生什么氣體應可能有：①CO；②CO₂；③CO和CO₂三種情況；
故答案為：CO、CO₂；
【設計方案】（1）因CO不溶于水，CO₂溶于水，△m₂=0，說明反應產生的氣體不能被澄清石灰水吸收，是CO，所以猜想①成立；
故答案為：①；
（2）因CO不溶于水，CO₂溶于水，若猜想②正確，理論上△m₁與△m₂ 的關系是：△m₁=△m₂
故答案為：=；
【實驗并記錄】根據實驗數據得到，△m₁=M₁-M₂=69.8g-65.4g=4.4g；△m₂=M₄-M₃=122.6g-118.9g=3.7g，△m₂≠0且△m₁≠△m₂，因此猜想①②均不正確，猜想③成立．
故答案為：③；
①原因一：木炭和氧化銅在高溫條件下直接發(fā)生反出產生CO；反應方程式為 C+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO↑；
②原因二：木炭和氧化銅在高溫條件下反應中的一種產物和反應物木炭又發(fā)生了化學反應，產生了CO；反應方程式為 CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
【反思與評價】反應物是碳和氧化銅，反應條件是高溫，生成物是銅和二氧化碳，化學反應式是：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
本次實驗結果與資料顯示不一致．對其可能原因有同學提出下列分析，其中合理的是：
A、若裝置漏氣，對△m₁沒有影響，但生成的CO₂部分漏出，造成△m₂偏低，故A選；
B、若生成的CO₂部分與過量的C反應生成了CO，會造成CO₂偏低，△m₂偏低，故B選；
C、若澄清石灰水吸收CO₂效果不好，會造成△m₂偏低，故C選；
D、若裝置內還有CO₂氣體未被吸收，會造成△m₂偏低，故D選．
故答案為：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；ABCD．
【定量分析】設可得到沉淀質量為x，由C→CaCO₃知：在整個轉化過程中，6份質量的C參加反應最后可得到100份質量的CaCO₃，所以，6克碳與一定質量的氧化銅恰好完全反應，生成的氣體完全被足量的石灰水吸收，可得到沉淀100克．
故本題答案為：
【提出猜想】③CO、CO₂；
【設計方案】（1）①；（2）=；
【實驗并記錄】③； 
  原因一：C+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO↑；
  原因二：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
【反思與評價】C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；ABCD；
【定量分析】：100克．

點評 本題以實驗探究的形式考查一氧化碳和二氧化碳的性質，同學們只有充分了解了它們的性質并能靈活運用才可做好此題．從此題也可以了解到基礎知識的重要性，我們要學好基礎，以不變應萬變．