為探究碳和氧化銅反應(yīng)生成Cu和CO2的最佳實(shí)驗(yàn)條件,用氧化銅和木炭粉的干燥混合物(質(zhì)量比為11.5:1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置如圖1所示。
【查閱資料】①分析純、化學(xué)純、工業(yè)純,純度依次降低。
②通常狀況下,Cu為紫紅色,Cu2O為磚紅色。
【實(shí)驗(yàn)一】取不同純度的氧化銅和同種木炭粉的混合物,研磨相同的時(shí)間并加熱。
序號(hào) |
1-1 |
1-2 |
1-3 |
氧化銅試劑等級(jí) |
分析純 |
化學(xué)純 |
工業(yè)純 |
反應(yīng)后物質(zhì)的顏色 |
紫紅色 |
暗紅色 |
磚紅色 |
(1)實(shí)驗(yàn)一的目的是
探究氧化銅純度對(duì)碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的影響
探究氧化銅純度對(duì)碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的影響
。
(2)一般加熱固體藥品都是試管口略向下傾斜,目的是
防止加熱時(shí)冷凝水回流到試管底部,使試管炸裂
防止加熱時(shí)冷凝水回流到試管底部,使試管炸裂
;該實(shí)驗(yàn)是豎直加熱試管底部,防止產(chǎn)生的二氧化碳將固體粉末帶出,堵塞導(dǎo)管。
【實(shí)驗(yàn)二】取同純度氧化銅與同種木炭粉的混合物5g,研磨不同的時(shí)間并加熱
序號(hào) |
2-1 |
2-2 |
2-3 |
研磨混合物時(shí)間/min |
5 |
10 |
15 |
反應(yīng)時(shí)間/s |
76 |
74 |
70 |
反應(yīng)后物質(zhì)的顏色 |
紫紅色 |
紫紅色 |
紫紅色 |
(3)實(shí)驗(yàn)二的結(jié)論是
混合物研磨時(shí)間越長(zhǎng),反應(yīng)所需時(shí)間越短
混合物研磨時(shí)間越長(zhǎng),反應(yīng)所需時(shí)間越短
。
(4)觀察到的現(xiàn)象有
黑色固體變成紫紅色
黑色固體變成紫紅色
和澄清石灰水變渾濁,初步得出“木炭與氧化銅生成Cu和CO
2”的結(jié)論。澄清石灰水變渾濁,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
。
注意:若答對(duì)下列問(wèn)題獎(jiǎng)勵(lì)3分,化學(xué)總得分不超過(guò)40分。
【實(shí)驗(yàn)三】將碳棒置于鋁箔內(nèi),在其表面均勻撒上適量氧化銅粉末,將其包緊并加熱(如圖2),得到紫紅色固體,同學(xué)們認(rèn)為碳和氧化銅發(fā)生反應(yīng),生成了Cu。但聰明的小明對(duì)此提出了質(zhì)疑,理由是
有可能鋁與氧化銅反應(yīng)生成了銅
有可能鋁與氧化銅反應(yīng)生成了銅
。
為了驗(yàn)證質(zhì)疑,請(qǐng)你幫助小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
取等質(zhì)量的鋁箔,在其表面均勻撒上等質(zhì)量的氧化銅粉末,將其包緊并加熱,若觀察到黑色粉變紫紅色,說(shuō)明鋁把氧化銅還原成銅。
取等質(zhì)量的鋁箔,在其表面均勻撒上等質(zhì)量的氧化銅粉末,將其包緊并加熱,若觀察到黑色粉變紫紅色,說(shuō)明鋁把氧化銅還原成銅。
。