某中學(xué)化學(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,發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成,卻往往有暗紅色固體出現(xiàn)。他們決定對這個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和改進(jìn)。
【提出問題】暗紅色的固體是什么?如何選擇合適的條件,使木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯?
【查閱資料】銅有+1和+2兩種化合價,通常情況下,氧的化合價為-2,碳的化合價為+4或-4。
【猜想與假設(shè)】(1)同學(xué)們認(rèn)為這種暗紅色固體可能是一種化合物,并猜測它的化學(xué)式為
Cu2O
Cu2O
。
(2)同學(xué)們還認(rèn)為,通過改變反應(yīng)物的狀態(tài)、質(zhì)量比,以及反應(yīng)裝置,可以使該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯,減少出現(xiàn)暗紅色固體的情況。
【分析與交流】(1)小吳建議用超細(xì)炭粉與氧化銅粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。你認(rèn)為這樣建議的原理是超細(xì)炭粉與氧化銅粉末接觸面積更大
超細(xì)炭粉與氧化銅粉末接觸面積更大
。
(2)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的作用是有利于集中加熱,獲得持續(xù)高溫
有利于集中加熱,獲得持續(xù)高溫
。
(3)對下列三種氧化銅和碳的質(zhì)量比例,小施建議選擇A
A
(填選項(xiàng))的比例。
A.32:3B.40:3C.48:3
你認(rèn)為小施這樣選擇的理由是反應(yīng)中炭粉會與試管內(nèi)的氧氣反應(yīng)而部分消耗,故稍過量的炭粉有利于反應(yīng)的進(jìn)行
反應(yīng)中炭粉會與試管內(nèi)的氧氣反應(yīng)而部分消耗,故稍過量的炭粉有利于反應(yīng)的進(jìn)行
。
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】同學(xué)們決定按改進(jìn)后的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他們在檢驗(yàn)了乙裝置的氣密性
氣密性
后,往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱,當(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時,不能
不能
(填“可以”或“不能”)確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(yīng)。不久,即可看到試管底部變紅熱,停止加熱后,仍能看到紅熱現(xiàn)象,并沿試管底部自下而上蔓延,這個現(xiàn)象說明該反應(yīng)是放
放
(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。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)的問題是空氣會進(jìn)入試管中,使生成的依然灼熱的銅重新被氧化
空氣會進(jìn)入試管中,使生成的依然灼熱的銅重新被氧化
。待產(chǎn)物冷卻后,同學(xué)們終于找到了期待已久的紫紅色銅珠,實(shí)驗(yàn)獲得了圓滿成功。