Question

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↓+H2O
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．

Answer 1

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�碳有毒，�?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
①	/
②	排走管內(nèi)空氣（氧氣）．
③	CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
④
⑤	/

【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．