15.某學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)完碳的還原性后,對(duì)碳還原氧化銅后生成的氣體是否一定是二氧化碳產(chǎn)生了懷疑.
【查閱資料】
①在本實(shí)驗(yàn)中為了保證實(shí)驗(yàn)成功,通過(guò)碳的質(zhì)量是要過(guò)量的.
②被還原出來(lái)的銅在溫度較高時(shí)很容易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化銅.
③氮?dú)獠慌c碳、氧化銅產(chǎn)生反應(yīng),可用來(lái)隔絕空氣(氧氣).
【提出問(wèn)題】木炭還原氧化銅產(chǎn)生的是什么氣體?
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,產(chǎn)生的氣體有三種情況
①全部是CO2  ②全部是CO  ③一氧化碳與二氧化碳的混合物;
若猜想②成立,木炭還原氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO↑+Cu.
【設(shè)計(jì)方案】由于二氧化碳可以被石灰水吸收面一氧化碳不能被石灰水吸收,從二氧化碳質(zhì)量關(guān)系可以確定氣體的組成.
【實(shí)驗(yàn)】

 操作步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 簡(jiǎn)答
 ①稱取0.8g氧化銅與0.2g碳粉均勻混合,放入重25g的玻璃管中,同時(shí)稱得廣口瓶和石灰水的總質(zhì)量為500g,按圖中裝置連接/
 ②加熱前,先通一段時(shí)間純凈、干燥的氮?dú)?/TD> 其目的是
排走管內(nèi)空氣
 ③夾緊T處彈簧夾,加熱一段時(shí)間,澄清石灰水變渾濁澄清石灰水變渾濁的方程式為
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2
 ④完全反應(yīng)后,冷卻至室溫,稱得玻璃管和固體總質(zhì)量為25.66g 
 ⑤稱得廣口瓶和石灰水的總質(zhì)量為500.4g 
【結(jié)論】根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果,得出猜想③成立.

分析 【提出問(wèn)題】根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素的種類不變可以猜想反應(yīng)后得產(chǎn)物;根據(jù)“若猜想②成立,則碳和氧化銅反應(yīng)”,結(jié)合反應(yīng)物、生成物,書寫化學(xué)方程式;
【實(shí)驗(yàn)】根據(jù)碳能與氧氣反應(yīng)分析通入氮?dú)獾哪康,根?jù)二氧化碳與氫氧化鈣的反應(yīng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)可以判斷生成的組成.

解答 解:
【提出問(wèn)題】根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,產(chǎn)生的氣體有三種情況:①全部是CO2;②全部是CO;③一氧化碳與二氧化碳的混合物;
若猜想②成立,則碳和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)化學(xué)方程式為:C+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO↑+Cu;
【實(shí)驗(yàn)】由于碳能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳.所以,先通入氮?dú)饽芘懦霾AЧ軆?nèi)的空氣,防止對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾,目的是:排除玻璃管內(nèi)空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾;
二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【結(jié)論】由于碳與氧化銅反應(yīng)生成了銅和二氧化碳?xì)怏w,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得反應(yīng)生成的氣體質(zhì)量為:50g+2g+8g-55.6g=4.4g.由題意可知,“集氣瓶和石灰水的總質(zhì)量為100g”、“稱得集氣瓶和石灰水的總質(zhì)量為104g”,則可知生成二氧化碳的質(zhì)量為4g,則4.4g氣體中有一氧化碳.由上述計(jì)算分析可知,猜想③成立.
【反思】因?yàn)橐谎趸加卸荆瑫?huì)污染空氣,如果猜想②成立,則尾氣的處理的方法是點(diǎn)燃.
故答案為:
【提出問(wèn)題】③一氧化碳與二氧化碳的混合物; C+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO↑+Cu;
【實(shí)驗(yàn)】

操作步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象簡(jiǎn)答
/
 排走管內(nèi)空氣(氧氣).
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
/
【結(jié)論】③.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)方程式的書寫及其質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用等方面的內(nèi)容.完成此題可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及題干提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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 甲 乙、丙、丁
 A 干燥劑 生石灰、濃硫酸、火堿
 B 堿 燒堿、消石灰、純堿
 C 化合物 酸、鹽、氧化物
 D 合金青銅、鋼、生鐵
A.AB.BC.CD.D

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