11. 某班同学取用总质量相同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。

【查阅资料】
①氧化铜(CuO)为黑色固体,能与稀硫酸反应:$\ce{CuO + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}CuSO_{4} + H_{2}O}$。
②CO具有可燃性。
【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(不考虑录如下:

【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处试管中的黑色固体物质,可滴加的试剂是,观察到的现象是。
【反思评价】
(4)实验中没有进行质量比为$1:14$的实验,理由是。
(5)分析发现,实验5中$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{CuO})$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)。

11. (1)尾气不燃烧 (2)$\ce{CO}$ (3)稀硫酸 黑色固体溶解，溶液由无色变为蓝色 (4)木炭与氧化铜的质量比为1:13时，氧化铜已过量 (5)$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$(或$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$)
解析:(1)观察表格，刚开始木炭过量，生成的二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳，所以尾气能被点燃。随着木炭粉减少，生成的一氧化碳逐渐减少，到实验3时，生成的尾气已不能被点燃，实验4时木炭粉更少，尾气中的一氧化碳更少，也不能被点燃。(2)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，同时还可减少一氧化碳的排放。(3)由题意可知，实验6反应后A处试管中黑色固体物质是氧化铜，可以用稀硫酸检验：氧化铜和足量稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应现象为黑色固体溶解，溶液由无色变为蓝色。(4)由表格可知，当碳和氧化铜的质量比为1:13时，红色固体中有较多黑色固体，说明此时氧化铜已经过量，那么也就没有必要再进行质量比为1:14的实验了。(5)碳与氧化铜反应的化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$，理论上碳和氧化铜的质量比为12:160=3:40。实验5中碳和氧化铜的质量比为1:12，而理论值为3:40，说明碳是过量的，而实验后却无黑色固体残留，是因为开始时碳与装置内的空气在点燃条件反应生成二氧化碳，实验过程中产生的二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳，故反应的化学方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$ 或 $\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$。