《2025年暑假Happy假日八年级化学通用版》

22. 某班同学取用相同总质量的木炭粉和氧化铜的混合物,按图示装置进行实验。实验过程中发现有的小组“黑色固体变红色”这一实验现象不明显。小组同学对此异常现象进行了如下探究。

【知识回忆】碳和氧化铜反应的化学方程式为C + 2CuO $\xlongequal{高温}$ 2Cu + CO_2↑,理论上碳和氧化铜的质量比为______3:40。
【作出猜想】产生异常现象可能与所取木炭粉和氧化铜的质量比有关。
【实验探究】小组同学用总质量相同但质量比不同的木炭粉和氧化铜的混合物(不考虑其中杂质),分别进行实验,部分实验现象记录如下(提示:一氧化碳具有可燃性)。
【交流讨论】
(1) 推测实验4中“C中导管口的现象”是______尾气不燃烧。
(2) 上述探究可得出,实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1:10~1:12,可观察到黑色固体明显变红,同时还可减少______CO(填化学式)的排放,防止空气污染。
【反思评价】分析发现,实验5中m(C):m(CuO)的比值与理论值不符,实验后却无黑色固体残留。请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因:______2CuO $\xlongequal{高温}$ 2Cu + O_2↑(写一个即可)。

答案： 【解析】：
- 知识回忆：根据化学方程式$C + 2CuO \xlongequal{高温} 2Cu + CO_2↑$，碳（$C$）的相对原子质量为$12$，氧化铜（$CuO$）的相对分子质量为$80$，则碳和氧化铜的质量比为$12:(2×80)=3:40$。
- 交流讨论：
（1）由实验$3$（$m(C):m(CuO)=1:10$，尾气不燃烧）和实验$5$（$m(C):m(CuO)=1:12$，尾气不燃烧）可知，当$m(C):m(CuO)=1:11$时，$C$中导管口尾气不燃烧。
（2）当木炭粉和氧化铜的质量比控制在$1:10\sim1:12$时，尾气不燃烧，说明生成的一氧化碳（$CO$）较少，可减少$CO$的排放。
- 反思评价：实验$5$中$m(C):m(CuO)=1:12$，氧化铜过量，可能发生的反应有$2CuO \xlongequal{高温} 2Cu + O_2↑$（氧化铜分解）或$C + O_2 \xlongequal{点燃} CO_2$（木炭与氧气反应，装置中可能有残留氧气）。
【答案】：
- 【知识回忆】$3:40$
- 【交流讨论】（1）尾气不燃烧 （2）$CO$
- 【反思评价】$2CuO \xlongequal{高温} 2Cu + O_2↑$（或$C + O_2 \xlongequal{点燃} CO_2$）