Question

38、化學(xué)興趣小組的同學(xué)們在實驗室發(fā)現(xiàn)一些黑色粉末，是做“碳還原氧化銅”的實驗時剩余的藥品，于是對其成分進行探究．
【猜想與實驗設(shè)計】：小紅猜測：黑色粉末是CuO．她設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置．

實驗步驟取適量該粉末放入玻璃管中，打開K通入CO，排盡空氣后加熱．
【實驗現(xiàn)象】

【實驗結(jié)論】該黑色粉末是CuO．B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

．
【評價與反思】
（1）小蕓認為該實驗裝置存在安全隱患，需要改進的是

增加尾氣處理裝置

；
小蕓還認為小紅的實驗結(jié)論是有欠缺的，她認為該黑色粉末的成分是

一定含氧化銅

也可能是混有炭粉的氧化銅

，理由是

含有炭粉的氧化銅也能出現(xiàn)同樣的實驗現(xiàn)象

．
（2）小紅經(jīng)過反思，改進了實驗并確認了黑色粉末的成分．請?zhí)顚懴卤恚?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201012/67/52dd1232.png" style="vertical-align:middle" />

Answer 1

分析：【實驗結(jié)論】根據(jù)一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，以及二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水．回答B(yǎng)裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式；
【評價與反思】（1）根據(jù)一氧化碳有毒對裝置進行改進；根據(jù)碳與一氧化碳不反應(yīng)，不影響實驗現(xiàn)象來判斷后兩空．
（2）根據(jù)碳和氧化銅反應(yīng)生成紅色的銅和二氧化碳氣體來設(shè)計實驗．

解答：解：根據(jù)“小紅猜測：黑色粉末是CuO．她設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置”同時參考科學(xué)探究的要素，可知該步驟為猜想與實驗設(shè)計．
【實驗結(jié)論】一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
【評價與反思】（1）一氧化碳有毒，為了防止空氣污染，對裝置進行改進，要增加尾氣處理裝置；碳與一氧化碳不反應(yīng)，不影響實驗現(xiàn)象，所以結(jié)論應(yīng)為一定含氧化銅，也可能是混有炭粉的氧化銅．
（2）由于碳和氧化銅反應(yīng)生成紅色的銅和二氧化碳氣體，可先加熱固體物質(zhì)，如粉末變紅，生成的氣體能使澄清的石灰水變渾，則證明粉末不炭和氧化銅的混合物；如加熱無明顯現(xiàn)象，則證明只有氧化銅．

故答案為：猜想與實驗設(shè)計；【實驗結(jié)論】Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
【評價與反思】（1）增加尾氣處理裝置；一定含氧化銅，也可能是混有炭粉的氧化銅；含有炭粉的氧化銅也能出現(xiàn)同樣的實驗現(xiàn)象；
（2）

其他方法，例如：實驗步驟①取少量黑色粉末稱重，②置于在空氣中充分加熱冷卻后再稱重，實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論若質(zhì)量減少則該黑色粉末是炭粉和氧化銅的混合物；若質(zhì)量不變則該黑色粉末是氧化銅．

點評：綜合實驗既考查知識的識記、理解、遷移、運用，又考查分析、對比、歸納等思維能力，符合素質(zhì)教育培養(yǎng)學(xué)生能力的要求，是中考方向，對這類題目要重點訓(xùn)練，特別是對實驗的設(shè)計和評價，更是重中之重．