Question

取化學(xué)式為MO的黑色氧化物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．將MO和碳粉充分混合物，平鋪在玻璃管a中，在b瓶中盛足量澄清石灰水．按圖連接儀器．
實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)�，過(guò)一段時(shí)間后，加熱玻璃管a．待反應(yīng)完全后，停止加熱，

 

，直至玻璃管冷卻，此時(shí)，管中有紅色金屬生成．
根據(jù)以上敘述回答：
（1）元素M是

 

；M的氧化物除MO外，還有一種氧化物的化學(xué)式為

 

．
（2）A儀器的名稱(chēng)

 

，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中b裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有

 

，反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)前為什么要將MO與C充分混合？

 

，玻璃管a中發(fā)生的反應(yīng)有2MO+C

△   .

2M+CO₂↑和

 

（請(qǐng)?jiān)倥e一例，用化學(xué)方程式表示），請(qǐng)補(bǔ)全題干中的實(shí)驗(yàn)步驟

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)�，過(guò)一段時(shí)間后，再加熱玻璃管a的原因

 

 

．停止加熱前是否需要先斷開(kāi)a和b的連接處？

 

（填“是”或“否”）為什么？

 

．
（5）若反應(yīng)管a中只發(fā)生反應(yīng)2MO+C

△   .

2M+CO₂↑，則1.8g的MO與0.12g的C充分反應(yīng)，①生成的二氧化碳至少需要溶質(zhì)質(zhì)量發(fā)生為0.1%的澄清石灰水多少g才能完全吸收，轉(zhuǎn)化為碳酸鈣？（MO的相對(duì)分子質(zhì)量為80）（本題2分，寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
②反應(yīng)后，玻璃管a中剩余的固體是

 

，質(zhì)量比為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷物質(zhì)的名稱(chēng)和化學(xué)式；
（2）根據(jù)儀器的圖形和用途填寫(xiě)名稱(chēng)，二氧化碳和石灰水反應(yīng)；
（3）從影響反應(yīng)速率的角度分析，從反應(yīng)物和反應(yīng)條件分析可能發(fā)生的化學(xué)方程式；
（4）從實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)操作的出現(xiàn)的現(xiàn)象分析操作的原因；
（5）根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算要確定完全反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量，MO沒(méi)有全部參加反應(yīng)，要根據(jù)碳的質(zhì)量計(jì)算參加反應(yīng)的氧化銅和消耗氫氧化鈣溶液的質(zhì)量；

解答：解（1）反應(yīng)后管中有紅色金屬生成，可推斷紅色金屬是銅，那么元素M是 Cu；銅有+1和+2兩種化合價(jià)，故Cu的氧化物除CuO外，還有一種氧化物是  Cu₂O．
（2）A儀器的名稱(chēng)錐形瓶，碳和氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳，b裝置中的石灰水變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式 CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（3）實(shí)驗(yàn)前將MO和碳粉充分混合的原因的增大反應(yīng)物間接觸面，加快反應(yīng)速率，碳和氧化銅反應(yīng)除了生成銅和二氧化碳外，還能生成一氧化碳，生成的一氧化碳也能與氧化銅反應(yīng)，生成的二氧化碳能與碳反應(yīng)，故玻璃管a中發(fā)生的反應(yīng)有2MO+C

△   .

2M+CO₂↑和 MO+C

△   .

M+CO↑、MO+CO

△   .

M+CO₂、CO₂+C

△   .

2CO，為了防止生成的銅重新被氧化，待反應(yīng)完全后，停止加熱，還要仍繼續(xù)通氮?dú)�，直至反�?yīng)管冷卻，
（4）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)�，再加熱玻璃管a，這樣做的原因的排盡裝置中的空氣或氧氣，防止氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．停止加熱前不需要先斷開(kāi)a和b的連接處，因?yàn)橐恢蓖ㄈ氲獨(dú)�，b中溶液不會(huì)倒吸到a管中．
（5）①首先根據(jù)化學(xué)方程式判斷反應(yīng)物之間的質(zhì)量關(guān)系，根據(jù)完全反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，由質(zhì)量關(guān)系可知，氧化銅是過(guò)量的，要根據(jù)碳的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算；
設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為y，生成銅的質(zhì)量為z，生成的二氧化碳和質(zhì)量為a的氫氧化鈣溶液反應(yīng)
2CuO+C

△   .

2Cu+CO₂↑
160 12    128  44
y 0.12g    z   x

160

y

=

12

0.12g

=

128

z

=

44

x

解得：x=0.44g，y=1.6g，z=1.28g
CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
44      74
0.44g  0.1%a

44

0.44g

=

74

0.001a

a=740g
②反應(yīng)后，玻璃管a中氧化銅的質(zhì)量是過(guò)量的，故剩余的固體是氧化銅和銅，氧化銅和銅的質(zhì)量比為（1.8g-1.6g）：1.28g=5：32．
故答案為：（1）Cu，Cu₂O
（2）錐形瓶，變渾濁，CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（3）增大反應(yīng)物間接觸面，加快反應(yīng)速率；MO+C

△   .

M+CO↑ 或 MO+CO

△   .

M+CO₂ 或 CO₂+C

△   .

2CO；
仍繼續(xù)通氮?dú)�，直至反�?yīng)管冷卻；
（4）排盡裝置中的空氣或氧氣，否，因?yàn)橐恢蓖ㄈ氲獨(dú)�，b中溶液不會(huì)倒吸到a管中；  
（5）740g
（6）氧化銅和銅，5：32

點(diǎn)評(píng)：典型的實(shí)驗(yàn)分析題，綜合性強(qiáng)，難度大，要根據(jù)所學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)和基本實(shí)驗(yàn)操作步驟得到準(zhǔn)確答案，在完成化學(xué)計(jì)算時(shí)，要正確選擇物質(zhì)的質(zhì)量．