问题 实验题

(10成都18)木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。教材用如图I实验介绍这一知识。

(1)木炭与氧化铜反应的化学方程式是______________________________;                 

(2)木炭呈块状,实验时要先将木炭研细,再与CuO粉末混合均匀后使用。这样处理的目的是______________________________________

(3)酒精灯火焰处加有铁丝网罩,其作用时_______________________

(4)为了提高成功率,某研究小组设计如图Ⅱ方案进行实验。

【装置改进】

稳定的高温时本实验成果的关键因素之一,实验装置也会影响加热的效率。图Ⅱ装置将卧式装置改为直立式装置。实验时,将反应混合物夯实于试管底部,调节酒精灯是外焰完全包围试管的下部。你认为该设计是否更好?____________(填“是”或“否”);理由是________________________________________________;

【实验研究】

分别称取2g木炭与CuO的混合物,按每种比例重复实验3次。实验记录如下表:

总质量相同(2g)但木炭与CuO比例不同的实验对比表

比例1:61:71:81:91:10~1:111:121:13
加热时间1′51″1′43″1′57″1′51″1′51″1′53″4′
实验现象红热,产生大量气泡,石灰水变浑浊偶尔红热,气泡较少
实验结果表层铜珠较大,出现未完全反应的黑色木炭粉末,且木炭含量越高黑色粉末越多反应较完全,生成亮红色网状铜块部分生成Cu2O主要产物是Cu2O
 

由实验数据分析,影响实验的另一因素是______________________________;从产物分析,该反应混合物的最佳比例范围是_____________________;

【讨论交流】

由于试管中有空气,实验时应注意:

混合物需进行预热,除了使试管受热均匀外,目的是_______________________________;

不能把石灰水浑浊作为木炭跟CuO反应的充分证据。因为试管中还可能发生反应:

___________________________________(写化学方程式)

【提出问题】关于影响该实验的因素,你认为还可进一步探究的问题         

答案

(1)C+ 2CuO 高温2Cu + CO2↑(2)增大反应物的接触面积,使反应更充分(3)使火焰更集中(4)否,与氧气的接触面积减少,不利于酒精燃烧 【实验研究】反应物的比例  1:6至1:11

【讨论交流】 防止发生爆炸  C+ CuO 高温 Cu + CO↑ 反应物的状态与反应温度

分析:(1)根据所学知识直接写出化学方程式;

(2)与反应物的接触面积越大,反应速率越快;

(3)加上灯罩可以使火焰更集中,提升温度;

(4)装置改进:

将卧式改为直立式,同时用火焰把试管包住会影响火焰与氧气的接触面积变小;

实验研究:

通过实验可以看出氧化铜和碳粉的比例不同,得到产物也不同,从实验结果中可以得出该题答案,即反应最完全的;

反思交流:

在碳和氧化铜反应的过程中可能会产生一氧化碳气体,而一氧化碳有毒;

提出问题:

题目中验证的是反应物的质量比例,对于反应的温度、反应的形状等都可能对反应速率有影响.

解答:解:(1)直接写出化学方程式为:C+2CuO高温2Cu+CO2↑;

(2)与反应物的接触面积越大,反应速率越快,所以把块状的木炭变成碳粉更利于反应的进行;

(3)加上灯罩可以使火焰更集中,提升温度,利于反应的进行;

(4)装置改进:将卧式改为直立式,同时用火焰把试管包住会影响,铁丝网形成一个类似烟囱的空腔,使空气的对流加快,从而使燃烧更充分,火焰更稳定.实验研究:

通过实验可以看出氧化铜和碳粉的比例不同,得到产物也不同,从实验结果中可以得出该题答案,即反应最充分的;

反思交流:

在碳和氧化铜反应的过程中减少试管内剩余空气的量,降低氧气对实验的影响;

由于装置内有空气,在加热时遇到木炭会生成二氧化碳,所以不能把石灰水浑浊作为木炭跟CuO反应的充分证据.反应为:C+O2 CO2

提出问题:

题目中验证的是反应物的质量比例,对于反应的温度、反应的形状等都可能对反应速率有影响;

故答案为:

(1)直接写出化学方程式C+2CuO高温2Cu+CO2↑;

(2)增大反应物的接触面积,使反应更充分;

(3)使火焰更集中,提升温度;

(4)装置改进:是;与铁丝网形成一个类似烟囱的空腔,使空气的对流加快,从而使燃烧更充分,火焰更稳定.

实验研究:反应物的比例;1:10~1:11;

讨论交流:减少试管内剩余空气的量,降低氧气对实验的影响; C+O2 CO2

提出问题:反应物的形状(或反应温度).

综合
单项选择题