Question

【題目】化學是一門以實驗為基礎的科學。

（1）化學課堂上，老師做了如圖一的實驗（網罩的作用是_____）。隨著不斷加熱，試管①里逐漸有紅色固體產生，化學方程式為_____，該反應的基本反應類型屬于_____。同時試管②里的現象是_____。

（2）小明發現通入試管②里的氣體有逸出液面的現象，懷疑試管①里還有其它氣體生成，比如一氧化碳。老師首先贊揚小明有科學的質疑精神，建議在化學興趣小組的活動中展開探究。請你也參與其中，一起探究。

（提出問題）碳還原氧化銅的反應還有一氧化碳生成嗎？

（猜想與假設）猜想一：沒有一氧化碳生成；猜想二：還有一氧化碳生成

（設計方案）在老師的幫助下，小明設計出如圖二實驗。為了提高實驗效果，小明加大了反應物的用量。老師提示：實驗前應先驗純，再將兩個開關都打開，再加熱，反復擠壓氣球，將其中的氣體排盡，老師這樣提示的目的是_____。

（進行實驗）

實驗操作	實驗現象	實驗結論
先按老師的提示操作，加熱一會兒后，關閉開關2．待充分反應，關閉開關1，停止加熱。	黑色粉末變成紅色_____	逸出液面的氣體不是二氧化碳
_____	氣體被點燃	逸出液面的氣體是一氧化碳。猜想二成立。

（交流與提高）同學們通過對以上實驗的討論與分析，認為一氧化碳的產生至少源自兩個反應：

一是試管內反應物直接反應生成；二是生成物又發生反應而生成。請你寫出其中一個化學方程式_____。

實驗中生成的二氧化碳被氫氧化鈉濃溶液吸收沒有明顯現象，同學們想進一步檢驗該反應的生成物，可選用的藥品有_____（填序號）。

①酚酞溶液 ②氫氧化鈣溶液 ③稀鹽酸 ④鋅粒 ⑤氯化鈣溶液

某同學在做碳還原氧化銅的實驗時，碳粉將8g氧化銅完全還原后收集到的氣體質量總和為2.4g，則此時生成的氣體為_____。

（評價與反思）經過本次活動，同學們感到，正是因為小明具有質疑精神，我們這次活動才有了更多、更新的收獲。同時也認為圖一裝置不夠完善，為了防止尾氣對空氣的污染，應該把上圖裝置中的右部分裝置換成下列_____裝置（填字母序號）。

Answer 1

【答案】聚攏火焰，提高溫度 2CuO+C 2Cu+CO2↑ 置換反應 澄清的石灰水變渾濁 排出裝置內的空氣，防止加熱時產生爆炸 一段時間后氣球變小，但是沒有完全變癟 打開開關2，點燃氣體 CO2+C2CO ②③⑤ CO和CO2 A（或B或D）

【解析】

（1）圖一實驗中，酒精燈上網罩的作用是聚攏火焰提高溫度；試管①中，碳與氧化銅在高溫的條件下反應生成銅和二氧化碳，該反應是由單質與化合物反應生成另一種單質與另一種化合物，屬于置換反應；生成了二氧化碳，能使澄清的石灰水變渾濁，故填：聚攏火焰，提高溫度；2CuO+C 2Cu+CO2↑；置換反應；澄清的石灰水變渾濁；
（2）［設計方案］先將兩個開關都打開，再加熱，反復擠壓氣球一會兒。是為了排出裝置內的空氣，防止加熱時產生爆炸，故填：排出裝置內的空氣，防止加熱時產生爆炸；
[進行實驗]

實驗操作	實驗現象	實驗結論
先按老師的提示操作，加熱一會兒后，關閉開關2．待充分反應，關閉開關1，停止加熱。	黑色粉末變成紅色，一段時間后氣球變小，但是沒有完全變癟。	逸出液面的氣體不是二氧化碳
打開開關2，點燃氣體	氣體被點燃	逸出液面的氣體是一氧化碳。猜想二成立。

故填：一段時間后氣球變小，但是沒有完全變癟；打開開關2，點燃氣體。

[交流與提高]一氧化碳的產生至少源自兩個反應：一是試管內反應物直接反應生成，即碳和氧化銅反應生成銅和一氧化碳，二是生成物又發生反應而生成，即是二氧化碳和碳高溫反應生成一氧化碳，故填：CO2+C2CO。

實驗中生成的二氧化碳被氫氧化鈉濃溶液吸收沒有明顯現象，生成的是碳酸鈉，要進一步檢驗該反應的生成物，可選用的藥品有②氫氧化鈣溶液、③稀鹽酸、⑤氯化鈣溶液，故填：②③⑤；
若碳與氧化銅反應生成二氧化碳，設碳與氧化銅反應生成二氧化碳的質量為x，則：

x=2.2g
若碳與氧化銅反應生成一氧化碳，設碳與氧化銅反應生成一氧化碳的質量為y，則：

y=2.8g
而實驗中生成氣體的質量為2.4g，2.2g＜2.4g＜2.8g，所以生成的氣體是二氧化碳與一氧化碳的混合物；故填：CO和CO2；
[評價與反思]為了防止尾氣對空氣的污染，應該把上圖裝置中的b部分裝置換成如圖2中的A、B、D都可以，這是因為A、B、D裝置都能夠防止一氧化碳進入空氣中。故填：A（或B或D）；