Question

某日，我校化學興趣小組的同學甲、乙、丙在做木炭和氧化銅反應的實驗．
操作如下：把經過烘干的過量的木炭粉和少量的氧化銅粉末混合均勻，小心地平鋪在硬質試管底部，并將硬質試管固定在鐵架臺上，然后用酒精噴燈加熱（如圖裝置所示）． 加熱一段時間后發現有紅色固體出現，同時有氣體噴出，這氣體的成分是什么？
三位同學展開了分析、討論．
（1）甲、乙兩位同學根據已有的知識很快作出自己的判斷并設計實驗去驗證：
甲：認為該氣體只是CO₂，乙：認為該氣體只是CO．
丙同學查閱資料得知：碳在高溫下，不但能跟金屬氧化物反應，奪取其中的氧，生成二氧化碳；還能奪取二氧化碳中的氧，生成一氧化碳．
（2）丙認為在這個反應里甲、乙兩位同學的結論不完全正確，于是提出自己的假設，你認為丙同學有可能提出的假設是

 

，
（3）丙同學設計了如下實驗，請你完成相關的實驗報告

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①將氣體通入到裝有少量澄清石灰水的試管中	石灰水變渾濁	證明氣體含有
②點燃尾氣	尾氣能燃燒	證明氣體含有

綜上所述：

 

同學的提出的假設正確．
（4）在裝置A的試管中發生反應的化學方程式有：①

 

，②

 

．

Answer 1

分析：（2）根據所查得資料，木炭與氧化銅反應生成的二氧化碳可與木炭反應形成一氧化碳，因此，所得氣體可能為兩氣體的混合物；
（3）利用CO能燃燒、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁的性質，可把反應后氣體通過澄清石灰水檢驗二氧化碳后，點燃氣體，檢驗一氧化碳；根據實驗中所出現的現象，判斷混合氣體的組成，從而判斷三個猜想；
（4）根據猜想中混合氣體的組成，判斷裝置中所發生的反應：木炭還原氧化銅、木炭高溫下與二氧化碳反應．

解答：解：（2）若木炭在高溫下與氧化銅反應得到的二氧化碳繼續與木炭反應，可生成一氧化碳，因此所得氣體可能為一氧化碳和二氧化碳的混合氣體；
（3）把混合氣體通過澄清石灰水，若石灰水變渾濁可證明氣體中含有二氧化碳，然后把剩余氣體進行點燃，氣體若能燃燒證明氣體中含有一氧化碳；由此結果可證明丙同學的猜想是正確的；
（4）裝置內，在高溫條件下，木炭與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，化學方程式為C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑；生成的二氧化碳與木炭繼續反應生成一氧化碳，反應的化學方程式為
C+CO₂

高溫  .

2CO；

故答案為：
（2）該氣體為CO₂和CO的混合氣體
（3）

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①		CO2
②		CO

丙
（4）①C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑；②C+CO₂

高溫  .

2CO．

點評：解答時應注意，利用一氧化碳和二氧化碳氣體性質的差異，檢驗氣體中含有一氧化碳或二氧化碳．