某化学兴趣小组按照课本实验方法(如下图),做木炭与氧化铜反应的实验时,发现很难观察到紫红色铜的生成,却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。【...

2023-07-08 05:19发布

这道初中化学的题目是:
某化学兴趣小组按照课本实验方法(如下图),做木炭与氧化铜反应的实验时,发现很难观察到紫红色铜的生成,却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。
   
【提出问题】暗红色的固体是什么?如何选择合适条件,使木炭还原氧化铜的实验现象更明显?
【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价,通常情况下,氧的化合价为-2,碳的化合价为+4或-4。
【猜想与假设】
(1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物,并猜测它的化学式为                 
(2)同学们还认为,通过改变反应物的状态、质量比,以及反应装置,可以使该实验现象更加明显,减少出现暗红色固体的情况。
【分析与交流】
(1)小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是               
反应的化学方程式为:                                                           
(2)小周建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比较,乙装置中将试管直立放置的作用是
                                                                      
【实验与结论】
同学们决定按改进后的方案进行实验,他们在检验了乙装置的                后,往试管中加入已干燥的药品并开始加热,当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时,       (填“可以”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应。
不久,即可看到试管底部变红热,停止加热后,仍能看到红热现象,并沿试管底部自下而上蔓延,这个现象说明该反应是       (填“吸”或“放”)热反应。
待产物冷却后,同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠,实验获得了圆满成功。
1条回答
香香公主
2023-07-08 05:22
这道初中化学题的正确答案为:
【猜想与假设】Cu2O (Cu4C、Cu2C等其他合理同样给分)
【分析与交流】
(1)使用颗粒更小的固体反应物,可以增加表面积,有利于反应的进行。
2CuO+C 2Cu+CO2
(2)有利于集中加热,获得持续高温。
【实验与结论】气密性 、不能 、 放  
解题思路
【猜想与假设】根据题给的资料,铜有+1和+2两种化合价,通常情况下,氧的化合价为-2,碳的化合价为+4或-4,结合“化合物中,元素正负化合价代数和为零”的原则,可推测,暗红色固体的化学式可能为Cu2O、Cu4C、Cu2C。
【分析与交流】
(1)反应物质接触面积越大,反应就越充分,故使用颗粒更小的固体反应物,可以增加表面积,有利于反应的进行。碳与氧化铜在高温条件下反应,生成铜和二氧化碳,故反应的化学反应式是2CuO+C 2Cu+CO2↑。
(2)乙装置中将试管直立放置更有利于集中加热,并能利用反应中放出的热量。
【实验与结论】
由于该实验还要验证反应的生成物,二氧化碳气体的存在,故需要保证装置的气密性良好,所以实验时首先要检查装置的气密性;当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时,可能是炭与氧气反应生成的二氧化碳,故不能判断碳一氧化铜发生了反应;停止加热后,仍能看到红热现象,并沿试管底部自下而上蔓延,这个现象说明该反应会放出热量。
点评:对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等。

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