梧州市某中學化學興趣小組按照課本實驗方法(如圖甲),做木炭與氧化銅反應實驗時,發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成,卻往往有暗紅色固體出現(xiàn).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(xiàn)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(shè)】
(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
Cu2O(Cu4C、Cu2C)
Cu2O(Cu4C、Cu2C)
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(2)同學們還認為,通過改變反應物的狀態(tài)、質(zhì)量比,以及反應裝置,可以使該實驗現(xiàn)象更加明顯,減少出現(xiàn)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 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.
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.
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(2)小周建議用圖乙裝置替代甲裝置.與甲相比較,乙裝置中將試管直立放置的作用是 有利于集中加熱,獲得持續(xù)高溫.
有利于集中加熱,獲得持續(xù)高溫.
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(3)對下列三種氧化銅和碳的質(zhì)量比例,小施建議選擇 A
A
(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 反應中炭粉會與試管內(nèi)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.
反應中炭粉會與試管內(nèi)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.
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【實驗與結(jié)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 氣密性
氣密性
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(xiàn)渾濁時,不能
不能
(填“可以”或“不能”)確定氧化銅和炭粉已經(jīng)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(xiàn)象,并沿試管底部自下而上蔓延,這個現(xiàn)象說明該反應是 放
放
(填“吸”或“放”)熱反應.
待反應結(jié)束,先將導氣管從石灰水中取出,然后關(guān)閉止水夾,讓產(chǎn)物自然冷卻.若不關(guān)閉止水夾,可能出現(xiàn)的問題是 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
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
.待產(chǎn)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.