Question

某化学兴趣小组的同学按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应的实验时，发现很难观察到有亮红色金属铜的生成，却往往有暗红色固体出现．他们决定对这个实验进行探究和改进．

【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
【查阅资料】铜元素有+1和+2两种化合价，氧元素的化合价通常为-2．
【猜想与假设】
（1）同学们认为这种暗红色固体可能是另一种铜元素的氧化物，并猜测它的化学式为______．
（2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置等，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况．
【分析与交流】
（1）小赟建议用超细炭粉与氧化铜粉末充分混合高温加热进行实验．你认为这样建议的原因是______，该反应的化学方程式为______ 2Cu+CO₂↑

Answer

【猜想与假设】（1）猜测化学式时应根据化合物中元素的化合价代数和为零的原则；
【分析与交流】（1）根据细炭粉与氧化铜粉末充分混合能增大接触面积，使反应更充分进行分析；根据反应写出反应的方程式；
（2）加上灯罩可以使火焰更集中，提高温度；
【实验与结论】该实验必须保证装置的气密性良好；碳也可以和氧气反应生成二氧化碳，同样可以使澄清石灰水变浑浊；温度较高时铜可以和氧气反应生成氧化铜，可以据此解答该题．
【解析】
【猜想与假设】（1）由题意可知，铜元素可以显+1价，所以，暗红色固体可能是Cu2O；
【分析与交流】（1）用超细炭粉与氧化铜粉末充分混合高温加热进行实验，这样可以增大反应物接触面积，使反应更充分，在高温条件下，碳与氧化铜反应，生成为铜和二氧化碳，反应的方程式是：C+2CuO2Cu+CO2↑；
（2）在酒精灯火焰处加金属网罩的作用是：集中火焰，提高温度；
【实验与结论】用乙装置进行试验时，应检查装置的气密性；由于碳也可以和氧气反应生成二氧化碳，同样可以使澄清石灰水变浑浊．所以，当看到澄清的石灰水刚刚有稍许浑浊时，不能确定氧化铜和炭粉已经开始反应．由于温度较高时铜可以和氧气反应生成氧化铜，实验结束时，若不及时关闭止水夹，可能出现的问题是生成的铜再次被氧化．
故答为：【猜想与假设】（1）Cu2O；【分析与交流】（1）增大反应物接触面积，使反应更充分；C+2CuO2Cu+CO2↑（2）集中火焰，提高温度；【实验与结论】气密性；不能；生成的铜再次被氧化．