(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
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 |
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【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
(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,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,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).
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