某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,对碳与氧化铜反应生成的气体产物进行如下探究式学习。
【查阅资料】①通常情况下氧元素显-2价,铜元素有+1、+2两种化合价。
②碳在高温下不仅能跟金属氧化物反应,而且还能与二氧化碳反应。
【探究一】探究是否有CO2生成
如图1所示装置,取烘干后的C和CuO粉末混合均匀平铺在硬质试管底部,用酒精喷灯加热一段时间,发现硬质管中有暗红色固体出现,试管中足量的澄清石灰水变浑浊且有气泡不断冒出。

(1)结合以上实验现象,硬质玻璃试管中发生反应的方程式为 2CuO+C 高温 2Cu+CO2↑2CuO+C 高温 2Cu+CO2↑。
(2)有同学猜测暗红色固体还可能是另一种铜的氧化物,并猜测它的化学式为 Cu2OCu2O。
针对上述实验中“有气泡不断冒出”的现象,有同学提出实验还可能产生CO气体。
【实验二】探究是否有CO生成
如图2装置所示,用定制的硬质短试管进行反应,用平底三颈烧瓶收集试管中反应产生的气体。三颈烧瓶一端口径连接双孔橡胶塞(配细而短的导气管),并套上气球。同时用无线CO、CO2传感器,分别采集不同质量比反应物反应生成的CO和CO2的含量变化数据如图3和图4所示。

(3)实验前必须检查图2所示装置的气密性,操作方法是稍加热装置,观察到 气球胀大,停止加热后一段时间气球又恢复原状气球胀大,停止加热后一段时间气球又恢复原状,则说明装置气密性良好。
(4)加热前,向平底三颈烧瓶和硬质试管中通入足量的氮气,目的是 排净装置内的空气排净装置内的空气。结合提供的资料,产生CO的可能原因是 碳在高温下与二氧化碳反应生成一氧化碳碳在高温下与二氧化碳反应生成一氧化碳。
(5)图3中CO浓度低的原因可能是 一氧化碳与氧化铜在高温下发生反应(合理即可)一氧化碳与氧化铜在高温下发生反应(合理即可)。
(6)图4中可得出反应物的质量比与产生CO的量的大小关系是 氧化铜与碳的质量比越大,产生的一氧化碳的气体越少(合理即可)氧化铜与碳的质量比越大,产生的一氧化碳的气体越少(合理即可)。
(7)通过探究,从环保的角度分析图1装置的不足之处是 没有对尾气中的CO进行处理没有对尾气中的CO进行处理。
高温
高温
【答案】2CuO+C 2Cu+CO2↑;Cu2O;气球胀大,停止加热后一段时间气球又恢复原状;排净装置内的空气;碳在高温下与二氧化碳反应生成一氧化碳;一氧化碳与氧化铜在高温下发生反应(合理即可);氧化铜与碳的质量比越大,产生的一氧化碳的气体越少(合理即可);没有对尾气中的CO进行处理
高温
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:21引用:1难度:0.6
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【提出猜想】猜想①:只生成CO2;
猜想②:
猜想③:既生成CO,又生成CO2。
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化,但遇微量的CO会立即变成蓝色。
【实验验证】小组同学经过思考之后,设计了如图所示的实验装置:
步骤一:打开弹簧夹,先通一会儿纯净干燥的氮气;
步骤二:关闭弹簧夹,点燃酒精喷灯对玻璃管加热;
步骤三:实验结束后,拆洗装置和仪器。
(1)实验开始时,先将氮气通入实验装置一段时间再加热的目的是
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【作出猜想】猜想Ⅰ:
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