某班同学取用相同总质量的木炭粉和氧化铜的混合物,按图示装置进行实验。实验过程中发现有的小组“黑色固体变红色”这一实验现象不明显。小组同学对此异常现象进行如下探究。
[知识回忆]碳和氧化铜反应的化学方程式为C+2CuO 2Cu+CO2↑,理论上碳和氧化铜的质量比为 。
[作出猜想]产生异常现象可能与所取用木炭粉和氧化铜的质量比有关。
[实验探究]小组同学用总质量相同但质量比不同的木炭粉和氧化铜的混合物(不考虑其中杂质),分别进行实验,部分实验现象记录如下:
实验序号 |
m(C):m(CuO) |
实验后A处试管中固体颜色 |
C处导管口的现象 |
1 |
1:8 |
红色固体中有少量黑色固体 |
尾气燃烧 |
2 |
1:9 |
红色固体中有较少量黑色固体 |
尾气燃烧 |
3 |
1:10 |
红色固体中有很少量黑色固体 |
尾气不燃烧 |
4 |
1:11 |
红色固体中有极少量黑色固体 |
|
5 |
1:12 |
红色固体中无黑色固体 |
尾气不燃烧 |
6 |
1:13 |
红色固体中有较多黑色固体 |
尾气不燃烧 |
[交流讨论]
(1)推测实验4中“C处导管口的现象”是 。
(2)上述探究可得出,实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1:10~1:12之间,可观察到黑色固体明显变红,同时还可减少 (填化学式)排放,防止空气污染。
(3)检验实验6反应后A处试管中黑色固体物质,可滴加的试剂是 ,观察到的现象是 。
[反思评价]分析发现,实验5中m(C):m(CuO)比值与理论值不符,实验后却无黑色固体残留。请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因: (写一个即可)。