Question

5．小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了鐵的冶煉知識(shí)后知道除了一氧化碳能還原氧化鐵，碳和氫氣等物質(zhì)也具有還原性，也能使金屬氧化物還原為金屬單質(zhì)．于是小明進(jìn)行了如圖所示的探究：

【猜想】把氧化銅還原成銅的物質(zhì)是：
Ⅰ．石墨棒（主要成分為碳單質(zhì)）；
Ⅱ．鋁箔；
【實(shí)驗(yàn)】用天平稱量1.5g氧化銅粉末，直接用鋁箔紙包裹，按上述操作步驟實(shí)驗(yàn)，黑色粉末不變色，那么猜想Ⅱ不成立；
【結(jié)論】石墨棒能使氧化銅還原成銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuO+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
【改進(jìn)】把石墨棒換成鋁粉，重復(fù)上述操作，又獲成功，那么，稱取等量的鋁粉并進(jìn)行同樣的操作，其目的是對(duì)比試驗(yàn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)證明，金屬鋁與銅活動(dòng)性順序是Al＞Cu，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2Al$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+Al₂O₃；
【拓展】如果使用復(fù)印機(jī)的“碳粉”代替石墨棒還原氧化銅，效果更好，聯(lián)想在空氣中灼熱的鐵絲不能燃燒，而鐵粉能燃燒，其原因是反應(yīng)物的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快．

Answer 1

分析 【猜想】
把氧化銅還原成銅的物質(zhì)可能是石墨棒，也可能是鋁箔；
【實(shí)驗(yàn)】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
【結(jié)論】
加熱條件下，氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳；
【改進(jìn)】
通過對(duì)比試驗(yàn)可以判斷相關(guān)方面的問題；
鋁比銅活潑；
加熱條件下，氧化銅能和鋁反應(yīng)生成銅和氧化鋁；
【拓展】
反應(yīng)物的接觸面積越大，溫度越高，反應(yīng)速率越快．

解答 解：【猜想】
把氧化銅還原成銅的物質(zhì)可能是石墨棒，也可能是鋁箔．
故填：鋁箔．
【實(shí)驗(yàn)】
用天平稱量1.5g氧化銅粉末，直接用鋁箔紙包裹，按上述操作步驟實(shí)驗(yàn)，黑色粉末不變色，那么猜想Ⅱ不成立．
故填：不變色．
【結(jié)論】
石墨棒能使氧化銅還原成銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CuO+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
故填：2CuO+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
【改進(jìn)】
把石墨棒換成鋁粉，重復(fù)上述操作，又獲成功，那么，稱取等量的鋁粉并進(jìn)行同樣的操作，其目的是對(duì)比試驗(yàn)；
改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)證明，金屬鋁與銅活動(dòng)性順序是Al＞Cu，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CuO+2Al$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+Al₂O₃．
故填：對(duì)比試驗(yàn)；Al＞Cu；3CuO+2Al$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+Al₂O₃．
【拓展】
如果使用復(fù)印機(jī)的“碳粉”代替石墨棒還原氧化銅，效果更好，聯(lián)想在空氣中灼熱的鐵絲不能燃燒，而鐵粉能燃燒，其原因是反應(yīng)物的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快．
故填：反應(yīng)物的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．