碳單質(zhì)在生產(chǎn)、生活中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下對(duì)碳單質(zhì)進(jìn)行如下探究。
【活動(dòng)一】認(rèn)識(shí)碳單質(zhì)
(1)金剛石與石墨的物理性質(zhì)不同,是因?yàn)樘荚拥?
排列方式
排列方式
不同。
【活動(dòng)二】定性探究碳與氧化銅反應(yīng)的氣體生成物
【提出問(wèn)題】碳與氧化銅反應(yīng)可能生成什么氣體?
【作出猜想】猜想①:只生成CO2;猜想②:只生成CO;猜想③:既生成CO,又生成CO2。
【查閱資料】浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙遇CO2無(wú)變化,但遇微量的CO會(huì)立即變成藍(lán)色。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】小紅同學(xué)經(jīng)過(guò)思考之后,設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。
步驟一:打開(kāi)彈簧夾,先通一會(huì)兒純凈、干燥的氮?dú)猓?br />步驟二:關(guān)閉彈簧夾,點(diǎn)燃酒精燈給玻璃管加熱;
步驟三:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,拆洗裝置和儀器。
(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先通一會(huì)兒氮?dú)庠偌訜岬哪康氖?排出裝置中空氣
排出裝置中空氣
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(3)給玻璃管集中加熱一段時(shí)間后,玻璃管中黑色粉末逐漸變成紅色,B裝置和C裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象分別是 氯化鈀試紙變藍(lán)、澄清石灰水變渾濁
氯化鈀試紙變藍(lán)、澄清石灰水變渾濁
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【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
(4)通過(guò)分析得出,猜想③是正確的。寫(xiě)出C裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
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【實(shí)驗(yàn)反思】
(5)C裝置的作用是 檢驗(yàn)反應(yīng)生成的二氧化碳,收集一氧化碳,避免反應(yīng)生成的一氧化碳污染空氣
檢驗(yàn)反應(yīng)生成的二氧化碳,收集一氧化碳,避免反應(yīng)生成的一氧化碳污染空氣
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【活動(dòng)三】用數(shù)字傳感器探究碳與氧化銅反應(yīng)的氣體生成物
(6)小亮同學(xué)采用數(shù)字化傳感器對(duì)木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究(如圖2所示),對(duì)不同質(zhì)量比的CuO與C反應(yīng)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行數(shù)據(jù)采集(1ppm=0.0001%),結(jié)果如圖3和圖4所示。
①分析圖3,CO2濃度下降的原因可能是 二氧化碳與裝置中碳發(fā)生反應(yīng)生成了一氧化碳
二氧化碳與裝置中碳發(fā)生反應(yīng)生成了一氧化碳
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②分析圖4可得,反應(yīng)物的質(zhì)量比與產(chǎn)生的CO含量的關(guān)系是 反應(yīng)物中的CuO與C質(zhì)量比越大,反應(yīng)產(chǎn)生的CO越少
反應(yīng)物中的CuO與C質(zhì)量比越大,反應(yīng)產(chǎn)生的CO越少
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