Question

某研究性小組在實驗室用如圖實驗裝置做木炭還原氧化銅的實驗．
實驗中觀察到試管a內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是________，
試管b內(nèi)澄清石灰水變渾濁，試管a內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為________．
實驗在高溫條件下充分反應(yīng)．興趣小組對實驗后試管a內(nèi)的固體成分發(fā)生了興趣，激發(fā)了探究熱情．
【提出問題】：“反應(yīng)后試管a內(nèi)的固體物質(zhì)是什么？
【進行猜想】：小靜同學(xué)認(rèn)為該固體全部是銅；
小華同學(xué)認(rèn)為該固體是銅與氧化銅兩種物質(zhì)的混合物；
小東同學(xué)認(rèn)為該固體是銅與________兩種物質(zhì)的混合物；
小明同學(xué)則認(rèn)為該固體可能是銅、木炭和氧化銅三種物質(zhì)的混合物．
小華認(rèn)為小明的猜想明顯不成立，原因是________．
【實驗探究】：

實驗方案	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
方案Ⅰ	取少量固體物質(zhì)于試管中，加足量稀硫酸充分振蕩	溶液變成藍(lán)色	固體中________
方案Ⅱ	玻璃管中是反應(yīng)后固體，通入足量空氣	澄清石灰水________	固體中不含木炭

【反思評價】：________同學(xué)的結(jié)論是正確的
【定量探究】：求反應(yīng)后試管a內(nèi)的固體物質(zhì)中銅的質(zhì)量
取木炭與氧化銅的混合物19.2g在高溫條件下充分反應(yīng)，冷卻后稱量所得固體為14.8g，產(chǎn)生氣體使澄清石灰水渾濁，過濾得沉淀質(zhì)量為10g．
【解題過程】：
【查閱資料】：銅的另一種氧化物氧化亞銅（Cu₂O）是紅色固體，常溫下可與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)：Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O
【實驗探究】：
檢驗銅樣品中是否含有Cu₂O的實驗方案是________．

Answer 1

出現(xiàn)紅色固體    CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O    木炭    充分反應(yīng)后，氧化銅和木炭中只剩下一種    氧化銅    不變渾濁    小華    取少量銅樣品于試管中，加入稀硫酸后充分振蕩，若發(fā)現(xiàn)溶液變成藍(lán)色，則含有Cu₂O，若沒發(fā)現(xiàn)溶液變成藍(lán)色，則不含Cu₂O
分析：根據(jù)碳與氧化銅的反應(yīng)分析實驗的現(xiàn)象，根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈣的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
【進行猜想】：根據(jù)木炭和氧化銅的量分析剩余的固體；根據(jù)高溫條件下充分反應(yīng)，分析小明的猜想明顯不成立的原因；
【實驗探究】：根據(jù)氧化銅能夠與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，溶液顯藍(lán)色分析；根據(jù)碳能與氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁分析；
【定量探究】：根據(jù)碳與氧化銅的反應(yīng)，由碳酸鈣的質(zhì)量求出銅的質(zhì)量；
【實驗探究】：根據(jù)氧化亞銅與稀硫酸的反應(yīng)設(shè)計實驗進行探究．
解答：在高溫條件下，木炭將黑色氧化銅還原成銅，同時生成了二氧化碳．銅是紅色的，所以，實驗的現(xiàn)象是：出現(xiàn)紅色固體，反應(yīng)生成的二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)，反應(yīng)的方程式是：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
【進行猜想】：由于木炭和氧化銅的量不確定，所以，試管a內(nèi)的固體物質(zhì)可能是：全部是銅或銅與氧化銅兩種物質(zhì)的混合物或銅與木炭兩種物質(zhì)的混合物．由于反應(yīng)是充分反應(yīng)，氧化銅和木炭中只剩下一種，所以，小明的猜想明顯不成立；
【實驗探究】：由于氧化銅能夠與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，溶液顯藍(lán)色；碳能與氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；所以實驗方案是：
實驗方案實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論
方案Ⅰ取少量固體物質(zhì)于試管中，加足量稀硫酸充分振蕩溶液變成藍(lán)色固體中有氧化銅
方案Ⅱ
玻璃管中是反應(yīng)后固體，通入足量空氣澄清石灰水不變渾濁固體中不含木炭通過上述實驗可知，剩余固體中含有銅和氧化銅，小華同學(xué)的猜想是正確的；
【定量探究】：設(shè)銅的質(zhì)量x
由 2CuO+C2Cu+CO₂↑CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
得 2CuO～2Cu～CO₂～CaCO₃
128 100
x 10g
解得：x=12.8g
【實驗探究】：
由于氧化亞銅（Cu₂O）是紅色固體，常溫下可與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)：Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O．所以，檢驗銅樣品中是否含有Cu₂O的實驗方案是：取少量銅樣品于試管中，加入稀硫酸后充分振蕩，若發(fā)現(xiàn)溶液變成藍(lán)色，則含有Cu₂O，若沒發(fā)現(xiàn)溶液變成藍(lán)色，則不含Cu₂O．
故答為：出現(xiàn)紅色固體；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
【進行猜想】：木炭，充分反應(yīng)后，氧化銅和木炭中只剩下一種；
【實驗探究】：見上表；
【定量探究】：見上邊；
【實驗探究】：取少量銅樣品于試管中，加入稀硫酸后充分振蕩，若發(fā)現(xiàn)溶液變成藍(lán)色，則含有Cu₂O，若沒發(fā)現(xiàn)溶液變成藍(lán)色，則不含Cu₂O．
點評：該題探究的是木炭與氧化銅的反應(yīng)，主要考查了氧化銅與木炭的化學(xué)性質(zhì)、實驗方案的設(shè)計以及根據(jù)題中信息進行分析解決問題的能力．只有綜合掌握了有關(guān)的知識，才能較好地完成本題．