《2025年细解巧练八年级化学全一册鲁教版54制》

18. [学科素养·科学探究与实践]学习了O₂的性质后，兴趣小组对Cu能否与O₂发生反应进行了实验探究。
【回忆旧知】O₂的化学性质比较活泼，在点燃或加热条件下能与C、S、Fe等物质反应分别生成CO₂、SO₂和Fe₃O₄；Cu元素的常见化合价为+1、+2。
【作出猜想】
（1）猜想Ⅰ：Cu与O₂在加热条件下不反应；
猜想Ⅱ：Cu与O₂在加热条件下反应生成CuO；
猜想Ⅲ：Cu与O₂在加热条件下反应生成______（填化学式）。
【进行实验】
实验一：取一定量Cu粉在如图1所示密闭直玻璃管中加热，发现铜粉由红色变为黑色，管内氧气含量随加热时间的变化如图2所示。
（2）基于上述实验，能证明Cu与O₂发生反应的两个证据是①______、②______。
实验二：利用X射线荧光光谱分析仪对实验一所得的黑色固体中所含元素的种类及含量进行测定，数据如表所示。
|所含元素符号|Cu|O|
|----|----|----|
|元素的质量分数/%|80|20|
【实验结论】
（3）综上可知：猜想______（填“Ⅱ”或“Ⅲ”）正确。写出该反应的符号表达式：______。
【归纳拓展】
（4）结合C、S、Fe、Cu与O₂的反应，从物质分类的角度可归纳得出如下反应规律：______+O₂$\stackrel{加热或点燃}{→}$______（均填物质类别）。
（5）已知Fe₃O₄中O元素的化合价为-2，Fe元素的化合价则有两种：+2、+3，则Fe₃O₄中Fe²⁺与Fe³⁺的原子个数比为______。

答案： （1）Cu₂O
（2）①铜粉由红色变为黑色 ②氧气含量下降
（3）Ⅱ；Cu+O₂$\stackrel{\triangle}{→}$CuO
（4）单质；氧化物
（5）1:2
解析：（1）Cu的+1价氧化物为Cu₂O；（2）反应证据为颜色变化和氧气减少；（3）Cu与O质量比80:20=4:1，原子个数比$\frac{4}{64}:\frac{1}{16}=1:1$，为CuO，猜想Ⅱ正确，符号表达式Cu+O₂$\stackrel{\triangle}{→}$CuO；（4）单质与O₂反应生成氧化物；（5）设Fe²⁺为x，Fe³⁺为y，2x+3y=8（O为-2价，4个O共-8），x+y=3，解得x=1，y=2，比为1:2。