Question

某化学兴趣小组的同学在做“木炭还原氧化铜”实验时，进行如下探究，实验装置如图甲所示（假设木炭粉中不含其它杂质）．

（1）刚开始预热时，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是______；
（2）继续加热，观察到试管②中澄清石灰水逐渐变浑浊，试管①中黑色粉末中出现红色物质．请你写出其中的一个化学方程式：______ 2Cu+CO₂↑（或CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O）

Answer

（1）根据试管中有空气，受热时易膨胀分析；
（2）根据碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，写出反应的方程式；
（3）根据木炭、氧化铜与硫酸的反应分析；
（4）根据一氧化碳是对大气有污染的气体分析，加入试管③可以有效地防止倒吸．
【解析】
（1）由于试管中有空气，受热时易膨胀，所以，开始加热时排出的时是试管中的空气；
（2）在高温时，碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的方程式是：C+2CuO2Cu+CO2↑，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（3）由于木炭不能与硫酸的反应、氧化铜与硫酸的反应．所以，为了确定该黑色固体的成分，同学们进行了如下探究活动为：取少量反应后的试管①中的固体于洁净试管内，滴入稀硫酸，微热．若无现象，则该黑色固体是木炭；若黑色粉末溶解，溶液由无色逐渐变为蓝色，则该黑色固体是氧化铜；
（4）由于在高温时，碳能与氧化铜反应中会产生一氧化碳，一氧化碳对大气有污染．所以，图乙中气球的作用是：收集尾气，防止一氧化碳对大气的污染．加入试管③可以有效地防止倒吸，防止试管炸裂．
故答为：（1）开始排出的是试管内的空气，（2）C+2CuO2Cu+CO2↑（或CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O）；（3）稀硫酸，黑色粉末溶解，溶液由无色逐渐变为蓝色；（4）收集尾气，防止一氧化碳对大气的污染，防倒吸．