Question

9．小洋和他的課外興趣小組對碳還原氧化銅的實驗進行了如下創(chuàng)新探究，取一根潔凈的石墨棒，置于一張大小適宜的鋁箱內，在其表面均勻撒上適量氧化銅粉末，將其包緊，置于酒精燈上加熱（如圖），幾分鐘后，冷卻，拆開鋁箱，發(fā)現(xiàn)氧化銅由黑色變?yōu)榧t色．

（1）小洋說：實驗創(chuàng)新獲得了成功，小玲對此提出了質疑，理由是鋁可能把氧化銅還原成銅．
（2）小玲為了驗證自己的質疑，進行了下列實驗，取適量氧化銅粉末在其表面均勻撒上適量鋁粉，按上述操作步驟實驗，觀察到黑色粉末變紅，于是肯定了小洋的實驗結論．
（3）小羊實驗結論的化學方程式為2Al+3CuO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+3Cu．
（4）小田又對小洋的實驗提出了改進意見：如果使用復印機的“碳粉”代替石墨棒還原氧化銅，效果會更好．他的依據(jù)是：化學反應的速率與反應物之間的接觸面積成正比（填“正比”或“反比”）．請你舉一例證明小田的觀點正確：鐵絲在空氣中不能燃燒而鐵粉能燃燒，說明反應物的接觸面積（或物質形狀）影響反應速率（或反應物間的接觸面積大，反應速率）．

Answer 1

分析 根據(jù)題干提供的信息進行分析，根據(jù)含有的物質推斷具有還原性的物質，依據(jù)反應物和生成物以及反應的條件書寫反應的化學方程式；據(jù)此解答．

解答 解：
（1）給出的物質中有氧化銅、石墨棒和鋁箔，因此能還原氧化銅的物質就從石墨和鋁箔進行猜想；故小玲對此提出了質疑，理由是鋁可能把氧化銅還原成銅；
（2）設計實驗要注意控制變量，稱量等質量的鋁粉，是采用了控制變量法，取適量氧化銅粉末在其表面均勻撒上適量鋁粉，觀察到黑色粉末變紅，說明鋁可能把氧化銅還原成銅；
（3）改進實驗以后，鋁能把氧化銅的銅置換出來，說明鋁的活動性強于銅，鋁和氧化銅在高溫的條件下能反應生成氧化鋁和銅，據(jù)此寫出反應的化學方程式并配平：2Al+3CuO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+3Cu；
（4）拓展：鐵絲在空氣中不能燃燒而鐵粉能燃燒，說明反應物的接觸面積（或物質形狀）影響反應速率（或反應物間的接觸面積大，反應速率）．化學反應的速率與反應物之間的接觸面積成正比．
答案：
（1）鋁可能把氧化銅還原成銅；
（2）在其表面均勻撒上適量鋁粉     黑色粉末變紅
（3）2Al+3CuO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+3Cu；
（4）正比    鐵絲在空氣中不能燃燒而鐵粉能燃燒，說明反應物的接觸面積（或物質形狀）影響反應速率（或反應物間的接觸面積大，反應速率）．

點評 本題考查的是實驗設計題，此類題目較難，但是抓住解題的突破口，各個擊破，從而可以順利作答．