某化學(xué)興趣小組對(duì)木炭還原氧化銅的氣體產(chǎn)物成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
(1)按圖1裝置完成木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn),觀察到現(xiàn)象:
A處黑色固體變紅色,B處澄清石灰水變渾濁
A處黑色固體變紅色,B處澄清石灰水變渾濁
,初步得出“木炭還原氧化銅生成Cu和CO2”的結(jié)論。
(2)有同學(xué)提出不同看法,他認(rèn)為生成的氣體產(chǎn)物不一定只有CO2,也可能含有CO。為了驗(yàn)證這種看法,按圖2與圖3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①圖2實(shí)驗(yàn)的作用是 驗(yàn)證高溫條件下空氣中的物質(zhì)不能和氧化銅反應(yīng)
驗(yàn)證高溫條件下空氣中的物質(zhì)不能和氧化銅反應(yīng)
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②圖2與圖3實(shí)驗(yàn)中,能說明生成的氣體產(chǎn)物含有CO的現(xiàn)象是 B2處黑色固體變紅色
B2處黑色固體變紅色
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(3)為了進(jìn)一步探究木炭還原氧化銅的反應(yīng)原理,采用數(shù)字化傳感器改進(jìn)實(shí)驗(yàn)(裝置如圖4所示),對(duì)不同質(zhì)量比的CuO與C反應(yīng)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行數(shù)據(jù)采集(1ppm=0.0001%)
③實(shí)驗(yàn)前必須檢查圖4裝置氣密性,操作方法:連接裝置,微熱試管,如果氣球膨脹,說明裝置不漏氣
連接裝置,微熱試管,如果氣球膨脹,說明裝置不漏氣
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④添加藥品,加熱前向三頸燒瓶和硬質(zhì)短試管通入足量的氦氣,目的是 排出裝置中的空氣,防止影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
排出裝置中的空氣,防止影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
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⑤分析圖5,CO2濃度下降的原因可能是 高溫條件下二氧化碳和碳反應(yīng)生成了一氧化碳
高溫條件下二氧化碳和碳反應(yīng)生成了一氧化碳
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⑥分析圖6,可得出反應(yīng)物的質(zhì)量比與產(chǎn)生的CO含量的關(guān)系是 反應(yīng)物的質(zhì)量比(氧化銅:碳)越大,產(chǎn)生的CO含量越小
反應(yīng)物的質(zhì)量比(氧化銅:碳)越大,產(chǎn)生的CO含量越小
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(4)從環(huán)保角度對(duì)圖1裝置提出改進(jìn)建議:在裝置右邊添加處理尾氣裝置
在裝置右邊添加處理尾氣裝置
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