木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年歷史?;瘜W(xué)興趣小組按照課本實(shí)驗(yàn)方法(如圖甲),做木炭與氧化銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成,他們決定對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和改進(jìn)。
【實(shí)驗(yàn)研究】
(1)木炭與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是。澄清石灰水變渾濁的化學(xué)反應(yīng)方程式是
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
。
(2)小波建議用超細(xì)炭粉與氧化銅粉末混合進(jìn)行實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為這樣建議的原理是增大木炭與氧化銅的接觸面積,使反應(yīng)充分
增大木炭與氧化銅的接觸面積,使反應(yīng)充分
。
(3)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。酒精燈火焰處加有鐵絲網(wǎng)罩,其作用是使火焰集中,提高溫度
使火焰集中,提高溫度
。調(diào)節(jié)酒精燈高度,你認(rèn)為該用酒精燈火焰的外焰
外焰
(部位)加熱。
(4)檢查乙裝置氣密性后,往試管中加入已干燥的藥品并加熱,當(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時(shí),不能
不能
(填“可以“或“不能”)確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開(kāi)始反應(yīng)。
(5)待反應(yīng)結(jié)束,先將導(dǎo)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(wèn)題是高溫條件下銅被空氣中的氧氣氧化
高溫條件下銅被空氣中的氧氣氧化
。
【拓展延伸】分別稱取2g木炭與CuO的混合物,按每種比例重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。實(shí)驗(yàn)記錄如表:總質(zhì)量相同(2g)但木炭與CuO比例不同的實(shí)驗(yàn)對(duì)比表:
比例 |
1:6 |
1:7 |
1:8 |
1:9 |
1:10-1:11 |
1:12 |
1:13 |
加熱時(shí)間 |
1′51″ |
1′43″ |
1′57″ |
1′51″ |
1′51″ |
1′53″ |
4′ |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
紅熱,產(chǎn)生大量氣泡,石灰水變渾濁 |
偶爾紅熱,氣泡較少 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)果 |
表層銅較大:出現(xiàn)未完全反應(yīng)的黑色木炭粉末,且木炭含量越高黑色粉末越多 |
反應(yīng)較完全,生成亮紅色網(wǎng)狀 銅塊 |
部分生成 Cu2O |
主要產(chǎn)物是Cu2O |
你由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,影響實(shí)驗(yàn)的另一因素是反應(yīng)物的比例;產(chǎn)物分析,該反應(yīng)混合物的是
反應(yīng)物的比例為1:10~1:11,反應(yīng)最充分
反應(yīng)物的比例為1:10~1:11,反應(yīng)最充分
。