Question

梧州市某中學化學興趣小組按照課本實驗方法（如圖19甲），做木炭與氧化銅反應實驗時，發現很難觀察到紫紅色銅的生成，卻往往有暗紅色固體出現。他們決定對這個實驗進行探究和改進。

【提出問題】暗紅色的固體是什么？如何選擇合適的條件，使木炭還原氧化銅的實驗現象更明顯？

【查閱資料】銅有+1和+2兩種化合價，通常情況下，氧的化合價為-2，碳的化合價為+4或-4。

【猜想與假設】

（1）同學們認為這種暗紅色固體可能是一種化合物，并猜測它的化學式為　　　　 。

（2）同學們還認為，通過改變反應物的狀態、質量比，以及反應裝置，可以使該實驗現象更加明顯，減少出現暗紅色固體的情況。

【分析與交流】

（1）小吳建議用超細炭粉與氧化銅粉末進行實驗。你認為這樣建議的原理是　　　 。

　 （2）小周建議用圖19的乙裝置替代甲裝置。與甲相比較，乙裝置中將試管直立放

　　　 置的作用是　　　　　　　　　　　　　 。

（3）對下列三種氧化銅和碳的質量比例，小施建議選擇　　 (填選項序號)的比例。

A. 32︰3　　　 B. 40︰3　　　 C. 48︰3

你認為小施這樣選擇的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

【實驗與結論】

同學們決定按改進后的方案進行實驗，他們在檢驗了乙裝置的　　　　 后，往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱，當看到澄清的石灰水剛出現渾濁時，　　　 （填“可以”或“不能”）確定氧化銅和炭粉已經開始反應。

不久，即可看到試管底部變紅熱，停止加熱后，仍能看到紅熱現象，并沿試管底部自下而上蔓延，這個現象說明該反應是　　　 （填“吸”或“放”）熱反應。

待反應結束，先將導氣管從石灰水中取出，然后關閉止水夾，讓產物自然冷卻。若不關閉止水夾，可能出現的問題是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 待產物冷卻后，同學們終于找到了期待已久的紫紅色銅珠，實驗獲得了圓滿成功。

Answer 1

【猜想與假設】

Cu₂O （Cu₄C、Cu₂C等其他合理答案同樣給分）

【分析與交流】

（1）這是固體反應物間的反應，使用顆粒更小的反應物，可以增加表面積，有利于反應

的進行。

（2）有利于集中加熱，獲得持續高溫。

（3） A  反應中炭粉會與試管內的氧氣反應而部分消耗，故稍過量的炭粉有利于反應

的進行。

【實驗與結論】

氣密性  不能   放    空氣會進入反應的試管中，使生成的依然灼熱的銅重新被氧化。