活动 碳还原氧化铜的实验探究
（1）如图，写出反应的现象：
。
分析原因：C 不但可以与 $\ce{O_{2}}$ 中的 O 结合形成 $\ce{CO_{2}}$，还可与
。
（2）在加热的条件下，铜与氧气反应生成氧化铜。
①实验结束时，先撤出导管，再停止加热。这样做的目的是
。
②用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管冷却后再把试管里的固体粉末倒在纸上观察的原因是
。

(1) 试管中黑色固体变成红色，澄清石灰水变浑浊 金属氧化物（CuO）中的O结合形成CO2
(2) ①防止倒吸，造成试管破裂 ②防止灼热的铜被空气中的氧气再次氧化

【分析】
本题围绕碳还原氧化铜的实验展开，需结合反应原理分析实验现象，再根据实验操作的注意事项推导操作目的。首先回忆碳还原氧化铜的反应：高温下碳夺取氧化铜中的氧生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；实验操作中，先撤导管再停加热是为了防止倒吸，冷却后处理固体是为了避免生成的铜被氧化。
【解析】
（1）碳在高温下与氧化铜发生反应，化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$，因此实验现象为：试管中黑色的氧化铜和碳反应后变成红色的铜，生成的二氧化碳进入澄清石灰水，使澄清石灰水变浑浊。反应中碳作为还原剂，不仅能与氧气中的氧结合，还能与金属氧化物（氧化铜）中的氧结合生成二氧化碳。
（2）①实验结束时，若先停止加热，试管内温度降低，压强减小，外界大气压会将澄清石灰水压入热的试管，热的试管遇冷水会发生炸裂，因此先撤出导管再停止加热，目的是防止倒吸，造成试管破裂。
②反应生成的铜在高温下是灼热状态，若未冷却就暴露在空气中，会与空气中的氧气反应重新生成氧化铜，无法观察到红色的铜，因此需待试管冷却后再倒出固体，防止灼热的铜被空气中的氧气再次氧化。
【答案】
(1) 试管中黑色固体变成红色，澄清石灰水变浑浊；金属氧化物（CuO）中的O结合形成$\ce{CO_{2}}$
(2) ①防止倒吸，造成试管破裂；②防止灼热的铜被空气中的氧气再次氧化
【知识点】
碳的还原性；化学实验基本操作；二氧化碳的性质
【点评】
本题为初中化学基础实验题，考查碳还原氧化铜的实验现象、反应原理及操作注意事项，是中考常考的核心基础知识点，需准确掌握实验的各个环节。
【难度系数】
0.6

学习小结
单质碳的化学性质。
（1）常温下碳的化学性质。
（2）升高温度，碳单质能与很多物质发生反应。请在横线上写出相关反应的化学方程式。
①与氧气反应（可燃性）。燃烧充分时，；燃烧不充分时，。
②与某些氧化物反应（还原性）。碳还原氧化铜：；碳还原氧化铁：。

(1) 不活泼
(2) ①$\ce{C+O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$ $\ce{2C+O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$
②$\ce{C+2CuO\xlongequal{高温} 2Cu+CO_{2}↑}$ $\ce{3C+2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 4Fe+3CO_{2}↑}$

【分析】
本题考查单质碳的化学性质，需掌握常温下碳的稳定性、高温下碳的可燃性和还原性，以及对应化学方程式的书写规则。解题时，先回忆常温下碳的化学特性，再根据碳燃烧的氧气充足/不足情况确定产物，结合碳还原金属氧化物的反应规律，配平并标注反应条件、气体符号即可。
【解析】
（1）碳原子最外层电子数为4，常温下不易得失电子，因此碳的化学性质不活泼；
（2）①碳具有可燃性，氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$；氧气不足时不充分燃烧生成一氧化碳，反应方程式为$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$；
②碳具有还原性，高温下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，反应方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$；高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，反应方程式为$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 4Fe + 3CO_{2}↑}$。
【答案】
(1) 不活泼；(2) ①$\ce{C+O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$；$\ce{2C+O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$；②$\ce{C+2CuO\xlongequal{高温} 2Cu+CO_{2}↑}$；$\ce{3C+2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 4Fe+3CO_{2}↑}$
【知识点】
单质碳的化学性质、化学方程式书写
【点评】
本题为化学基础知识点的直接考查，聚焦单质碳的核心化学性质，需准确记忆反应产物、反应条件及化学方程式的规范书写，属于化学用语的基础应用，难度较低。
【难度系数】
0.8