Question

8．同學們在學習了木炭還原氧化銅的實驗后，聯(lián)想到單質碳的一些化學性質，對反應后的氣體成分產生了疑問，某學習小組對該反應產物中的氣體成分進行了探究．
〔猜 想〕
①氣體產物全部是CO₂ ②氣體產物全部是CO ③氣體產物氣體產物是CO和CO₂的混合物
〔查閱資料〕CO氣體能使?jié)駶櫟狞S色氯化鈀試紙變藍色．
〔設計實驗〕根據各自的猜想，他們共同設計了如圖的實驗裝置進行探究．

〔現(xiàn)象與分析〕

現(xiàn)象	結論
如果裝置B如果裝置B澄清石灰水變渾濁，裝置C無現(xiàn)象，裝置C無現(xiàn)象	則猜想①成立
如果如果裝置B無現(xiàn)象，裝置C試紙由黃色變?yōu)樗{色	則猜想②成立
如果如果裝置B澄清石灰水變渾濁，裝置C試紙由黃色變?yōu)樗{色	則猜想③成立

〔結論〕實驗現(xiàn)象證明猜想③成立，同學們的疑問是合理的．
〔反思〕
（1）同學們對CO產生的原因進行了分析：
①原因一：木炭和氧化銅在高溫條件下直接發(fā)生反出產生CO；
C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑
②原因二：反應中的一種產物和反應物木炭又發(fā)生了化學反應，產生了CO；
請你從原因一、原因二中選擇其一，用化學方程式表示存在此原因的化學反應原理CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO或CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO．
（2）根據上述實驗，請你歸納出單質碳在工業(yè)上的重要用途單質碳在工業(yè)上的重要用是途冶煉金屬
（3）從環(huán)保角度考慮，該套實驗裝置的明顯缺陷是沒有尾氣處理．

Answer 1

分析 〔猜 想〕根據木炭的性質和碳的量分析生成氣體的種類；
〔現(xiàn)象與分析〕根據黃色試紙遇一氧化碳立刻變藍；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，并結合實驗結論分析解答；
〔反思〕（1）根據產生一氧化碳的原因的反應原理書寫方程式；
（2）根據碳的化學性質分析其用途．
（3）根據該反應有一氧化碳生成能污染空氣分析該套實驗裝置的明顯缺陷．

解答 解：〔猜 想〕木炭粉與氧化銅反應生成物有三種可能：①氣體產物全部是CO₂  ②氣體產物全部是CO  ③氣體產物是CO₂和CO的混合物；
〔現(xiàn)象與分析〕：根據猜想①成立，氣體全部是二氧化碳，則澄清的石灰水變渾濁；若猜想②成立，氣體產物全部是CO，則試紙由黃色變?yōu)樗{色；猜想③成立，則裝置B澄清石灰水變渾濁，裝置C試紙由黃色變?yōu)樗{色；
〔反思〕：（1）木炭和氧化銅在高溫條件下直接發(fā)生反出產生CO，方程式是：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；反應C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑中的一種產物和反應物木炭又發(fā)生了化學反應，產生了CO，方程式是：CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO↑；
（2）根據碳具有還原性，工業(yè)上可用碳冶煉金屬．
（3）由上述分析可知，該反應中生成了一氧化碳有毒能污染空氣，所以，該套實驗裝置的明顯缺陷是：沒有尾氣處理．
故答為：〔猜 想〕③氣體產物是CO和CO₂的混合物；
〔現(xiàn)象與分析〕

現(xiàn)象	結論
如果裝置B 澄清石灰水變渾濁，裝置C無現(xiàn)象	則猜想①成立
如果裝置B無現(xiàn)象，裝置C 試紙由黃色變?yōu)樗{色	則猜想②成立
如果裝置B 澄清石灰水變渾濁，裝置C 試紙由黃色變?yōu)樗{色	則猜想③成立

〔反思〕（1）一氧化碳產生的原因：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO 或 CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Cu+CO；（2）單質碳在工業(yè)上的重要用是途冶煉金屬；（3）沒有尾氣處理．

點評 本題考查了學生根據題目信息分析、解答問題的能力，在解答習題時，要注意將現(xiàn)象和結論結合起來分析問題．