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。
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
Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
。
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)對(duì)此提出了質(zhì)疑，有可能是鋁和氧化銅反應(yīng)生成銅。
（5）為了驗(yàn)證質(zhì)疑，你要開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)是
通過(guò)控制變量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，稱量等質(zhì)量的鋁粉，取適量氧化銅粉未在其表面均勻撒上適量鋁粉，若觀察到黑色粉未變紅，說(shuō)明鋁可能把氧化銅還原成銅
通過(guò)控制變量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，稱量等質(zhì)量的鋁粉，取適量氧化銅粉未在其表面均勻撒上適量鋁粉，若觀察到黑色粉未變紅，說(shuō)明鋁可能把氧化銅還原成銅
。
實(shí)驗(yàn)四：木炭與氧化銅反應(yīng)還會(huì)生成CO，采用數(shù)字化傳感器實(shí)驗(yàn)，采集的數(shù)據(jù)如圖3所示。
（6）為確保產(chǎn)生的一氧化碳濃度較低，應(yīng)該采取的措施
增加氧化銅質(zhì)量，減小碳單質(zhì)質(zhì)量
增加氧化銅質(zhì)量，減小碳單質(zhì)質(zhì)量
。
