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第1页木炭还原氧化铜例1几位同学在实验室做木炭还原氧化铜的实验，实验完毕后，他们发现试管内仍有黑色固体物质存在。该试管中的黑色固体物质是什么？【提出猜想】小玉同学：木炭。小兰同学：氧化铜。小华同学：木炭和氧化铜。【查阅资料】木炭、铜都不与稀硫酸反应；Na2O、MgO、CuO、Fe2O3等金属氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水。【实验设计】方案一：向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。方案二：取少量该黑色固体在空气中灼烧，观察现象。他们对“方案一”进行了分析讨论，达成了共识：若试管内溶液无色、还有黑色固体存在，证明________同学的猜想正确。若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，证明________同学的猜想正确。若出现的现象是________________________，证明小华同学的猜想是正确的，发生反应的化学方程式为________________________________。他们按照“方案二”进行了实验操作，记录如下：实验现象实验结论黑色固体红热并逐渐减少，最后消失该黑色固体是________。反应的化学方程式是____________________。解析本题通过对木炭还原氧化铜的实验产物进行探究，考查学生的分析问题能力和实验探究能力。CuO与稀H2SO4反应能生成CuSO4和H2O，硫酸铜溶液呈蓝色，因此向黑色固体中加入足量的稀硫酸，若溶液呈无色且有黑色固体存在，说明原黑色固体是木炭，小玉同学的猜想正确；若溶液呈蓝色且无黑色固体存在，说明原黑色固体是氧化铜，小兰同学的猜想正确；若溶液呈蓝色且有黑色固体存在，说明原黑色固体是木炭和氧化铜，小华同学的猜想正确。若对黑色固体进行加强热，黑色固体最后消失，说明原黑色固体是木炭，因为木炭与空气中的氧气反应后生成了CO2。答案小玉小兰溶液呈蓝色、有黑色固体CuO+H2SO4=CuSO4+H2O木炭C+O2点燃CO2例2在查阅资料时，小明得知CO2在高温条件下能与木炭反应生成CO。他决定对该反应进行探究。[提出问题]CO2与木炭在高温条件下反应是否生成CO?[实验探究]小胡设计了如下图所示的实验方案，并进行实验。(1)A中用石灰石与稀盐酸反应生成CO2，反应的化学方程式为_____________。(2)B中装有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去CO2气体中混有的少量HCl气体。C中装有浓硫酸。其作用是_____________。(3)E中装入氢氧化钠溶液的作用是_____________。[实验结论]经检验F处的气体为CO。结论：CO2在高温条件下与木炭反应生成了CO。[实验反思](4)有同学对A装置作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是_____________。[实验拓展](5)撤去B，按A→C→D→E顺序连接。然后A中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成O2，反应的化学方程式为_____________。此时要检验该实验条件下D中木炭所第2页发生反应的生成物，还需要补充和完善的实验是__________________________。解析本题综合考查了碳的化学性质——可燃性、还原性。CaCO3与稀盐酸反应生成CaCl2、H2O和CO2；浓硫酸可吸收气体中的水蒸气，使进入D装置的气体为纯净而干燥的CO2；E中NaOH溶液可吸收多余的CO2气体；装置A使用了长颈漏斗，要保证反应正常进行，加入酸的量需浸没长颈漏斗的下端，以防止气体从其中逸出，小试管的加入不仅能控制加入酸的量和反应速率，同时也对长颈漏斗起液封作用。实验改进后，进入D的气体为干燥的O2，它与木炭反应，生成物可能为CO2、CO、CO2和CO，检验CO2，需在D和E之间增加装有澄清石灰水的洗气瓶；检验CO需在F处点燃，同时为了防止大气污染，需在F处加酒精灯点燃CO或收集再利用。答案(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(2)吸水，作干燥剂(3)吸收多余的二氧化碳(4)可通过控制加酸的量，控制产生气体的快慢；同时小试管中充满盐酸，可达到液封的作用(5)2H2O22H2O+O2↑在D、E之间增加一个装有澄清石灰水的洗气瓶，石灰水变浑浊，则说明有二氧化碳生成；再在F处点燃气体，若产生蓝色火焰，且在火焰上方罩一内壁涂有石灰水的烧杯，石灰水变浑浊，则证明有CO生成练习Cu可以形成化台价为+2和+1的化合物。其中+1价化合物称为亚铜化合物。(1)写出下列物质的化学式：氢氧化铜________，氧化亚铜___________。(2)高温时，氧化铜可被木炭还原为铜，反应的化学方程式是__________________________。(3)氧化亚铜是一种红色粉末。加热时，氧化亚铜能与氧气发生化合反应，反应的化学方程式是___________________；利用这一性质可检验氮气中是否含有氧气(装置如图所示)，判断氮气中含有氧气的现象是________________________。答案(1)Cu(OH)2CuO(2)2CuO+C高温2Cu+CO2↑(3)2Cu2O+O2△4CuO红色粉末变成黑色