Question

化學興趣小組的同學們在實驗室發(fā)現(xiàn)一些黑色粉末，是做“碳還原氧化銅”的實驗時剩余的藥品，于是對其成分進行探究．

【猜想與實驗設(shè)計】：小紅猜測：黑色粉末是CuO．她設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置．

實驗步驟取適量該粉末放入玻璃管中，打開K通入CO，排盡空氣后加熱．

【實驗現(xiàn)象】

	現(xiàn)象
A裝置	黑色粉末逐漸變成紅色
B裝置	澄清石灰水變渾濁

【實驗結(jié)論】該黑色粉末是CuO．B裝置中反應(yīng)的化學方程式為  ．

【評價與反思】

（1）小蕓認為該實驗裝置存在安全隱患，需要改進的是  ；

小蕓還認為小紅的實驗結(jié)論是有欠缺的，她認為該黑色粉末的成分是 

（2）小紅經(jīng)過反思，改進了實驗并確認了黑色粉末的成分．請?zhí)顚懴卤恚?

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論

Answer 1

【考點】碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實驗；猜想與事實驗證；科學探究的基本環(huán)節(jié)；化學實驗方案設(shè)計與評價；一氧化碳的毒性；反應(yīng)現(xiàn)象和本質(zhì)的聯(lián)系；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式．

【專題】實驗操作型；實驗方案評價題；實驗設(shè)計題．

【分析】【實驗結(jié)論】根據(jù)一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，以及二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水．回答B(yǎng)裝置中反應(yīng)的化學方程式；

【評價與反思】（1）根據(jù)一氧化碳有毒對裝置進行改進；根據(jù)碳與一氧化碳不反應(yīng)，不影響實驗現(xiàn)象來判斷后兩空．

（2）根據(jù)碳和氧化銅反應(yīng)生成紅色的銅和二氧化碳氣體來設(shè)計實驗．

【解答】解：根據(jù)“小紅猜測：黑色粉末是CuO．她設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置”同時參考科學探究的要素，可知該步驟為猜想與實驗設(shè)計．

【實驗結(jié)論】一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以B裝置中反應(yīng)的化學方程式：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．

【評價與反思】（1）一氧化碳有毒，為了防止空氣污染，對裝置進行改進，要增加尾氣處理裝置；碳與一氧化碳不反應(yīng)，不影響實驗現(xiàn)象，所以結(jié)論應(yīng)為一定含氧化銅，也可能是混有炭粉的氧化銅．

（2）由于碳和氧化銅反應(yīng)生成紅色的銅和二氧化碳氣體，可先加熱固體物質(zhì)，如粉末變紅，生成的氣體能使澄清的石灰水變渾，則證明粉末不炭和氧化銅的混合物；如加熱無明顯現(xiàn)象，則證明只有氧化銅．

故答案為：猜想與實驗設(shè)計；【實驗結(jié)論】Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；

【評價與反思】（1）增加尾氣處理裝置；一定含氧化銅，也可能是混有炭粉的氧化銅；含有炭粉的氧化銅也能出現(xiàn)同樣的實驗現(xiàn)象；

（2）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①關(guān)閉K，②取適量該粉末放入玻璃管中，③加熱	若A中黑的粉末變紅，B中的澄清石灰水變渾濁．	該黑色粉末是碳粉和氧化銅的混合物
若A、B中均無明顯現(xiàn)象．	該黑色粉末是氧化銅

其他方法，例如：實驗步驟①取少量黑色粉末稱重，②置于在空氣中充分加熱冷卻后再稱重，實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論若質(zhì)量減少則該黑色粉末是炭粉和氧化銅的混合物；若質(zhì)量不變則該黑色粉末是氧化銅．

【點評】綜合實驗既考查知識的識記、理解、遷移、運用，又考查分析、對比、歸納等思維能力，符合素質(zhì)教育培養(yǎng)學生能力的要求，是中考方向，對這類題目要重點訓練，特別是對實驗的設(shè)計和評價，更是重中之重．