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8. 小雨提出一个问题：“碳燃烧时可能生成$\ce{CO_{2}}$，也可能生成$\ce{CO}$，那么碳与氧化铜反应生成的气体也有多种可能吗？”
【猜想】碳与氧化铜反应生成的气体中：
①只有$\ce{CO_{2}}$；②只有$\ce{CO}$；③
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇$\ce{CO_{2}}$无变化，但遇到微量$\ce{CO}$会立即变蓝色。
【方案设计】通过上述资料和已有知识，小雨初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清石灰水，对碳与氧化铜反应生成的气体进行检验。
（1）若试纸不变色，澄清石灰水变浑浊，则只有$\ce{CO_{2}}$。
（2）若试纸
【实验验证】经过思考之后，小雨设计了
如图所示的实验装置。
【实验步骤】
Ⅰ. 打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的$\ce{N_{2}}$。
Ⅱ. 关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热。
【结论】小雨通过分析实验现象，确认猜想③是正确的。
（3）她观察到的现象是装置B中试纸
【反思与评价】（4）该实验开始时先通一会儿$\ce{N_{2}}$的目的是
（5）请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处：
【猜想】碳与氧化铜反应生成的气体中：
①只有$\ce{CO_{2}}$；②只有$\ce{CO}$；③
有CO和CO₂
。【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇$\ce{CO_{2}}$无变化，但遇到微量$\ce{CO}$会立即变蓝色。
【方案设计】通过上述资料和已有知识，小雨初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清石灰水，对碳与氧化铜反应生成的气体进行检验。
（1）若试纸不变色，澄清石灰水变浑浊，则只有$\ce{CO_{2}}$。
（2）若试纸
变为蓝色
，澄清石灰水无变化
，则只有$\ce{CO}$。【实验验证】经过思考之后，小雨设计了
如图所示的实验装置。
【实验步骤】
Ⅰ. 打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的$\ce{N_{2}}$。
Ⅱ. 关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热。
【结论】小雨通过分析实验现象，确认猜想③是正确的。
（3）她观察到的现象是装置B中试纸
变为蓝色
，装置C中澄清石灰水变浑浊
，请你写出装置A中发生反应的化学方程式：$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$
、$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
。【反思与评价】（4）该实验开始时先通一会儿$\ce{N_{2}}$的目的是
排尽装置内的空气
。（5）请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处：
没有尾气处理装置
。答案
8.【猜想】③有CO和CO₂
【方案设计】（2）变为蓝色 无变化
【结论】（3）变为蓝色 变浑浊 $\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$ $\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
【反思与评价】（4）排尽装置内的空气 （5）没有尾气处理装置
【方案设计】（2）变为蓝色 无变化
【结论】（3）变为蓝色 变浑浊 $\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$ $\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
【反思与评价】（4）排尽装置内的空气 （5）没有尾气处理装置
解析
【分析】
要解决本题，需明确碳与氧化铜反应的气体产物的可能情况，结合资料中CO和CO₂的检验特性分析：猜想时，气体产物有三种可能（只有CO₂、只有CO、两者都有）；检验时，利用试纸遇CO变蓝、澄清石灰水遇CO₂变浑浊的特性判断产物；实验前通N₂是为了排尽装置内空气，避免空气中的成分干扰实验；装置缺少尾气处理，因为CO有毒会污染空气。
【解析】
1. 【猜想】碳与氧化铜反应，若碳过量会生成CO，氧化铜过量生成CO₂，因此气体产物可能是只有CO₂、只有CO，或CO和CO₂的混合物，故猜想③为有CO和CO₂。
2. 【方案设计】（2）根据资料，浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO会立即变蓝色，遇CO₂无变化；澄清石灰水遇CO₂变浑浊，遇CO无变化。若只有CO，则试纸变为蓝色，澄清石灰水无变化。
3. 【结论】（3）猜想③正确，即气体为CO和CO₂，因此装置B中试纸遇CO变蓝色，装置C中澄清石灰水遇CO₂变浑浊。装置A中发生两个反应：碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$；生成的二氧化碳与过量的碳在高温下反应生成一氧化碳，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$。
4. 【反思与评价】（4）实验开始先通N₂，目的是排尽装置内的空气，防止空气中的氧气与碳反应，干扰对反应生成气体的检验。（5）CO有毒，该实验装置没有尾气处理装置，会导致有毒的CO排放到空气中，污染环境。
【答案】
【猜想】③有CO和CO₂；【方案设计】（2）变为蓝色，无变化；【结论】（3）变为蓝色，变浑浊，$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$，$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$；【反思与评价】（4）排尽装置内的空气；（5）没有尾气处理装置
【知识点】
碳的还原性、一氧化碳和二氧化碳的检验、化学方程式书写
【点评】
本题围绕碳还原氧化铜的产物探究，考查气体产物猜想、检验方法、实验操作目的及装置评价，需掌握常见气体的检验特性，难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确碳与氧化铜反应的气体产物的可能情况，结合资料中CO和CO₂的检验特性分析：猜想时，气体产物有三种可能（只有CO₂、只有CO、两者都有）；检验时，利用试纸遇CO变蓝、澄清石灰水遇CO₂变浑浊的特性判断产物；实验前通N₂是为了排尽装置内空气，避免空气中的成分干扰实验；装置缺少尾气处理，因为CO有毒会污染空气。
【解析】
1. 【猜想】碳与氧化铜反应，若碳过量会生成CO，氧化铜过量生成CO₂，因此气体产物可能是只有CO₂、只有CO，或CO和CO₂的混合物，故猜想③为有CO和CO₂。
2. 【方案设计】（2）根据资料，浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO会立即变蓝色，遇CO₂无变化；澄清石灰水遇CO₂变浑浊，遇CO无变化。若只有CO，则试纸变为蓝色，澄清石灰水无变化。
3. 【结论】（3）猜想③正确，即气体为CO和CO₂，因此装置B中试纸遇CO变蓝色，装置C中澄清石灰水遇CO₂变浑浊。装置A中发生两个反应：碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$；生成的二氧化碳与过量的碳在高温下反应生成一氧化碳，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$。
4. 【反思与评价】（4）实验开始先通N₂，目的是排尽装置内的空气，防止空气中的氧气与碳反应，干扰对反应生成气体的检验。（5）CO有毒，该实验装置没有尾气处理装置，会导致有毒的CO排放到空气中，污染环境。
【答案】
【猜想】③有CO和CO₂；【方案设计】（2）变为蓝色，无变化；【结论】（3）变为蓝色，变浑浊，$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$，$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$；【反思与评价】（4）排尽装置内的空气；（5）没有尾气处理装置
【知识点】
碳的还原性、一氧化碳和二氧化碳的检验、化学方程式书写
【点评】
本题围绕碳还原氧化铜的产物探究，考查气体产物猜想、检验方法、实验操作目的及装置评价，需掌握常见气体的检验特性，难度中等。
【难度系数】
0.5
内容小结
碳的氧化物
├─CO₂
│ ├─性质
│ │ ├─物理性质：
│ │ └─化学性质：“三不”“两水”“一碳”“一合”
│ ├─用途：作气体肥料、灭火、干冰（固态二氧化碳）作制冷剂、化工产品的原料
│ └─对环境的影响：
└─CO
├─物理性质：
的气体，
├─化学性质
│ ├─毒性
│ ├─可燃性：
│ └─还原性：
└─用途：
碳的氧化物
├─CO₂
│ ├─性质
│ │ ├─物理性质：
无
色、无臭
的气体，密度大于
空气的密度，能
溶于水│ │ └─化学性质：“三不”“两水”“一碳”“一合”
│ ├─用途：作气体肥料、灭火、干冰（固态二氧化碳）作制冷剂、化工产品的原料
│ └─对环境的影响：
温室效应
增强└─CO
├─物理性质：
无
色、的气体，难
溶于水├─化学性质
│ ├─毒性
│ ├─可燃性：
$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$
（写化学方程式）│ └─还原性：
$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$
（写化学方程式）└─用途：
作气体燃料、冶炼金属
答案
无 无臭 大于 能 温室效应 无 无臭 难 $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$ $\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$ 作气体燃料、冶炼金属
解析
【分析】
本题考查碳的氧化物（CO₂和CO）的相关性质、用途及环境影响，解题思路是分别回忆CO₂和CO的物理性质、化学性质、用途，以及CO₂对环境的影响，对应填写各空即可。
【解析】
1. CO₂的物理性质：二氧化碳是无色、无味的气体，密度大于空气的密度，能溶于水；
2. CO₂对环境的影响：二氧化碳排放过多会导致温室效应增强；
3. CO的物理性质：一氧化碳是无色、无味的气体，难溶于水；
4. CO的可燃性：一氧化碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$；
5. CO的还原性：一氧化碳在加热条件下还原氧化铜，化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；
6. CO的用途：一氧化碳可作气体燃料，也可用于冶炼金属。
【答案】
无 无臭 大于 能 温室效应 无 无臭 难 $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$ $\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$ 作气体燃料、冶炼金属
【知识点】
二氧化碳的性质、一氧化碳的性质、碳的氧化物
【点评】
本题为初中化学碳的氧化物的基础知识点考查，需准确记忆CO₂和CO的相关性质、用途及环境影响，属于必掌握的基础内容。
【难度系数】
0.7
本题考查碳的氧化物（CO₂和CO）的相关性质、用途及环境影响，解题思路是分别回忆CO₂和CO的物理性质、化学性质、用途，以及CO₂对环境的影响，对应填写各空即可。
【解析】
1. CO₂的物理性质：二氧化碳是无色、无味的气体，密度大于空气的密度，能溶于水；
2. CO₂对环境的影响：二氧化碳排放过多会导致温室效应增强；
3. CO的物理性质：一氧化碳是无色、无味的气体，难溶于水；
4. CO的可燃性：一氧化碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$；
5. CO的还原性：一氧化碳在加热条件下还原氧化铜，化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；
6. CO的用途：一氧化碳可作气体燃料，也可用于冶炼金属。
【答案】
无 无臭 大于 能 温室效应 无 无臭 难 $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$ $\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$ 作气体燃料、冶炼金属
【知识点】
二氧化碳的性质、一氧化碳的性质、碳的氧化物
【点评】
本题为初中化学碳的氧化物的基础知识点考查，需准确记忆CO₂和CO的相关性质、用途及环境影响，属于必掌握的基础内容。
【难度系数】
0.7
