25. 木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。
Ⅰ、教材用如图Ⅰ所示实验介绍这一知识。请回答下列问题。
①实验时要把木炭烘干并制成粉末,再和氧化铜粉末混合均匀。制粉末时常用图Ⅲ所示仪器,该仪器的名称研钵,把木炭制成粉末的目的是
__;
②在将混合好的粉末用药匙将药品送到试管底部,也可用
__将药品送到试管底部;
③实验完毕时要先撤出导气管,待试管冷却后,要先撤出导气管的原因是
__,该实验说明木炭具有的化学性质是
__。
Ⅱ、【知识回顾】
①木炭与氧化铜反应的化学方程式是
__,此反应中还原剂为
__;
②图Ⅰ中实验现象为
__;
A①中黑色粉末变成红色
B②中澄清的石灰水变浑浊
C①中红色粉末变成黑色
D生成二氧化碳气体
③图Ⅰ与教材中的装置还是略作了改进,实验结束时,可先用弹簧夹夹紧橡皮管,再熄灭酒精灯,这样做的目的除了防止石灰水倒吸入热的试管,避免试管炸裂外,还可以防止
__。
Ⅲ、【拓展研究】
为了提高成功率,某研究小组设计如图Ⅱ方案进行实验。分别称取2g木炭与CuO混合物,按每种比例重复实验3次,记录开始反应的时间及实验现象,实验记录如下表:
总质量相同(2g)但木炭与CuO比例不同的实验对比表 |
比例 | 1:6 | 1:7 | 1:8 | 1:9 | 1:10-1:11 | 1:12 | 1:13 |
加热时间 | 1′51″ | 1′43″ | 1′57″ | 2′21″ | 2′00″ | 1′53″ | 4′ |
实验现象 | 红热,产生大量气泡,石灰水变浑浊 | 偶尔红热,气泡较少 |
实验结果 | 表层铜球较大,出现未完全反应的木炭粉末 | 反应较完全,生成网状铜块 | 部分生成Cu2O | 主要产物是Cu2O |
①装置中酒精灯上的网罩作用是
_____;
②由实验数据分析,除温度外,影响实验结果的因素是
_____;
③从产物分析,该反应混合物的最佳比例范围是
_____。
Ⅳ、【装置改进】由于试管中有空气,实验时应注意:
①混合物需进行预热,一加热右边盛有石灰水试管立即产生气泡石灰水不浑浊,说明原因
_______。 预热除了使试管受热均匀外,另外的目的是
__________;
②从理论上讲,并不能把石灰水变浑浊作为木炭跟CuO开始反应的充分证据。其理由是
__(用化学方程式表示)。