Question

4．小明用木炭粉還原氧化銅來制取銅，反應化學方程式為：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
他根據(jù)碳的化學性質(zhì)分析，認為該實驗中可能會有一氧化碳產(chǎn)生．
【查閱資料】一氧化碳氣體能使?jié)駶櫟狞S色氯化鈀試紙變藍色．
【設計實驗】小明設計了下圖所示的實驗裝置，并進行實驗驗證：

（1）A裝置中酒精燈加網(wǎng)罩的目的是使火焰集中，提高溫度．
（2）剛用酒精燈給試管A加熱時，B裝置中就立刻產(chǎn)生氣泡，但液體并沒有渾濁的現(xiàn)象出現(xiàn)，原因是試管內(nèi)的空氣受熱膨脹從導管口逸出．
（3）C中濕潤黃色氯化鈀試紙變藍，說明有CO氣體生成，證明小明的判斷是正確的．你覺得實驗產(chǎn)生該氣體的原因可能是（寫一條）：木炭與試管內(nèi)空氣中的氧氣反應生成CO（或木炭與反應中生成的CO₂作用生成CO；其他答案合理也可給分）．
（4）設計裝置時還要考慮環(huán)保因素，因此，要在裝置C右側(cè)導管口添加尾氣處理裝置．
（5）當反應結束后，小明發(fā)現(xiàn)一個問題：若先停止加熱，B裝置內(nèi)的石灰水會倒吸進試管中而導致試管炸裂，但若先去除B裝置，則會導致試管中紅熱的銅被空氣中的氧氣重新氧化成氧化銅．請你幫助他設計一個實驗操作，將試管中還原出的銅倒出：先用彈簧夾夾緊A、B裝置間的橡皮管，再熄滅酒精燈并除去B、C裝置，待試管冷卻后再將試管中的粉末倒出．

Answer 1

分析 根據(jù)在高溫條件下碳能還原氧化銅生成銅和二氧化碳進行解答；
（1）根據(jù)A裝置中酒精燈加網(wǎng)罩的目的是使火焰集中，提高溫度進行解答；
（2）根據(jù)剛用酒精燈給試管A加熱時，試管內(nèi)的空氣受熱膨脹從導管口逸出進行解答；
（3）根據(jù)一氧化碳能使?jié)駶欬S色氯化鈀試紙變藍進行解答；
（4）根據(jù)一氧化碳有毒進行解答；
（5）根據(jù)實驗的注意事項進行解答．

解答 解：在高溫條件下碳能還原氧化銅生成銅和二氧化碳，發(fā)生的反應方程式為：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；故填：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
故答案為：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
（1）A裝置中酒精燈加網(wǎng)罩的目的是使火焰集中，提高溫度；
（2）剛用酒精燈給試管A加熱時，試管內(nèi)的空氣受熱膨脹從導管口逸出，所以B裝置中就立刻產(chǎn)生氣泡，但液體并沒有渾濁的現(xiàn)象出現(xiàn)；
（3）一氧化碳能使?jié)駶欬S色氯化鈀試紙變藍，所以C中濕潤黃色氯化鈀試紙變藍，說明有一氧化碳氣體生成，產(chǎn)生該氣體的原因可能是木炭與試管內(nèi)空氣中的氧氣反應生成CO（或木炭與反應中生成的CO₂作用生成CO；其他答案合理也可給分）；
（4）一氧化碳有毒，逸出會污染空氣，所以設計裝置時還要考慮環(huán)保因素，因此，要在裝置C右側(cè)導管口添加尾氣處理裝置；
（5）當反應結束后，小明發(fā)現(xiàn)一個問題：若先停止加熱，B裝置內(nèi)的石灰水會倒吸進試管中而導致試管炸裂，但若先去除B裝置，則會導致試管中紅熱的銅被空氣中的氧氣重新氧化成氧化銅，所以設計的實驗方案：將試管中還原出的銅倒出的方法：先用彈簧夾夾緊A、B裝置間的橡皮管，再熄滅酒精燈并除去B、C裝置，待試管冷卻后再將試管中的粉末倒出．
故答案為：（1）使火焰集中，提高溫度；
（2）剛加熱時，試管內(nèi)的空氣受熱膨脹從導管口逸出；
（3）CO；木炭與試管內(nèi)空氣中的氧氣反應生成CO（或木炭與反應中生成的CO₂作用生成CO；其他答案合理也可給分）；
（4）尾氣處理；
（5）B裝置內(nèi)的石灰水會倒吸進試管中；試管中紅熱的銅被空氣中的氧氣重新氧化成氧化銅；先用彈簧夾夾緊A、B裝置間的橡皮管，再熄滅酒精燈并除去B、C裝置，待試管冷卻后再將試管中的粉末倒出．

點評 本題難度不大，掌握碳具有還原性、木炭還原氧化銅的實驗現(xiàn)象、化學方程式的書寫等即可正確解答本題．