Question

【題目】如圖A為碳還原氧化銅的實驗裝置圖。老師指出反應物不同的質量比可能會影響生成物的種類,在學習時,可以從定性觀察和定量分析兩個角度來判斷生成物。請你跟隨老師的思路,探究碳還原氧化銅生成的氣體.(濃硫酸具有吸水性)
【提出問題】：碳還原氧化銅生成的氣體是什么?
【作出猜想】：猜想①：CO 猜想②：CO2 猜想③：
【實驗設計】：裝置圖如圖：
方案一：從定性觀察角度判斷：
若猜想3成立
Ⅰ、B處的現象是 ， D處發生反應的化學反應方程式
Ⅱ、該實驗裝置存在的缺陷是。
方案二：從定量計算角度判斷：
測定表格中的四個數據：

	反應前的質量	反應后的質量
裝置A	m1	m2
裝置B	m3	m4

Ⅰ、若猜想②成立,則m4m3m1m2(選填“>”、“<”或“=”)，此時A中的現象是
B發生反應的化學方程式為
Ⅱ、實際測量中B增加的質量小于理論值，請你分析可能的原因

Answer 1

【答案】CO和CO2；澄清石灰水變渾濁；CO+CuO Cu+CO2；缺少尾氣處理裝置；=；黑色粉末變紅色；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑；裝置內會殘留少量的CO2未被澄清石灰水吸收
【解析】由反應前后的物質元素組成可知，反應后的氣體可能是一氧化碳或二氧化碳或一氧化碳和二氧化碳；若生成物為一氧化碳和二氧化碳，則Ｂ處澄清石灰水會變渾濁，Ｄ處導出的一氧化碳會燃燒生成二氧化碳；有關一氧化碳的實驗必須要有尾氣處理裝置；碳與氧化銅反應時，試管內減少質量為碳元素和氧元素的質量，若生成氣體只有二氧化碳，即二氧化碳中碳、氧元素的質量；碳與氧化銅反應現象為黑色固體逐漸變黑；因產生的二氧化碳不能全部排出進入Ｂ中吸收，所以實際上測得數值會小于理論值。

根據碳與氧化銅反應分析，碳與氧化銅都是黑色固體，反應后生成的銅是紅色固體；根據質量守恒定律反應前后元素種類不變分析，推測出反應后的物質可能，然后再利用物質的性質進行驗證。碳與氧化銅反應固體減少的質量為生成二氧化碳的質量。