Question

某興趣小組對物質的性質和成分進行相關探究。

    (1)常見金屬活動性順序如下，填寫相應的元素符號：

  金屬活動性由強逐漸減弱 

    某同學用硫酸銅溶液把“鐵刀變成銅刀”，其反應的化學方程式為          ，該反應的基本反應類型為           。

(2)興趣小組同學用氧化銅與足量的炭粉利用圖甲所示的裝置進行實驗，對生成氣體的成分進行探究。

                                                                  甲

 [提出問題]生成的氣體中是否含有一氧化碳?

[實驗與討論]

①打開K，緩緩通入干燥的氮氣一段時間。

②關閉K，加熱至一定溫度使之反應，用氣囊收集氣體樣品。

③除去氣體樣品中的二氧化碳，并將剩余氣體收集在集氣瓶中，下列裝置中最為合理的是       。

[實驗求證]

    將除盡二氧化碳后的氣體樣品干燥，仍然用圖甲所示的裝置進行實驗，A中的固體應選用        ，B中溶液為澄清石灰水，若A中黑色固體出現了紅色，B中澄清石灰水             ，可說明氣體樣品中含有一氧化碳。

[實驗反思]

炭粉還原氧化銅的實驗中，若生成的氣體中含有一氧化碳，則反應時消耗碳、氧元素的質量比      (填“大于”、“等于”或“小于”)3∶8。

Answer 1

【答案】（1）Mg（1分）Ag（1分）Fe+CuSO₄＝Cu+FeSO₄（2分）置換反應（1分）（2）【實驗與討論】  C（1分）【實驗求證】 氧化銅(答案補充：CuO)（1分）變渾濁（1分）【實驗反思】   大于（2分）

【解析】根據金屬活動性順序可知，表中缺少的兩種元素依次為Mg和Ag，鐵的金屬活動性較銅強，可將銅從硫酸銅溶液中置換出來，同時生成硫酸亞鐵，該反應是一種單質和一種化合物生成另一種單質和另一種化合物的反應，屬于置換反應，探究炭粉與氧化銅反應是否生成一氧化碳，其原理是利用一氧化碳能還原氧化銅生成銅和二氧化碳進行驗證，實驗時先通氮氣將裝置中的空氣排出，防止碳與空氣中氧氣反應生成一氧化碳，檢驗二氧化碳后，收集反應產生的氣體，然后用氫氧化鈉溶液除去所收集氣體中的二氧化碳，同時用集氣瓶收集可能存在的一氧化碳，此時所選擇的裝置應該具備兩個功能：一是洗氣，除去氣體樣品中的二氧化碳，即進氣導管應該伸入液體中，二是用排液體方法收集可能存在的一氧化碳，即出后的導管應該深入液體中，所以只有C裝置符合要求，將除去二氧化碳后，所收集到的氣體樣品，再次用甲裝置檢驗，其原理是如果收集到的氣體中有一氧化碳，一氧化碳能與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，即在玻璃管中可觀察到黑色固體變成紅色，B處澄清石灰水充渾濁。根據C+ 2CuO  ^高溫 2Cu + CO₂↑可知只生成二氧化時，反應中消耗的碳元素與氧元素的質量比為二氧化碳中碳元素與氧元素的質量比為3∶8如果生成一氧化碳，由于一氧化碳中碳元素與氧元素的質量比為3∶4，所以該反應中有一氧化碳生成時，消耗的碳元素與氧元素的質量應該大于3∶8。