2026中考化学 实验变式满分实验四 木炭还原氧化铜实验 -讲义（含答案）

实验变式满分实验四 木炭还原氧化铜实验
一、实验核心本质溯源（中考底层逻辑）
1.宏观反应原理
利用单质碳在高温条件下具有还原性，与黑色氧化铜固体发生反应，夺取氧化铜中的氧元素，生成红色的铜单质；反应产物与反应物用量、反应温度密切相关，当木炭与氧化铜配比合理时，主反应生成二氧化碳，当木炭过量、温度过高时，会发生副反应生成有毒的一氧化碳气体。通过观察固体颜色变化、检验生成的气体，验证碳的还原性，同时验证质量守恒定律与置换反应的规律。
2.微观反应本质
主反应（生成二氧化碳）：C+2CuO高温2Cu+CO2↑
高温条件下，氧化铜分子破裂为铜原子和氧原子，碳原子与氧原子重新组合成二氧化碳分子，铜原子聚集成铜单质，反应前后原子的种类、数目、质量均不发生改变。
副反应（生成一氧化碳）：C+CO2高温2CO（总反应可写为C+CuO高温Cu+CO↑）
高温下，生成的二氧化碳分子与过量的碳原子发生反应，二氧化碳分子破裂为碳原子和氧原子，与碳原子重新组合成一氧化碳分子，反应前后原子种类、数目、质量仍符合质量守恒定律。
3.实验核心前提（缺一不可）
（1）反应必须达到高温条件，确保碳的还原性充分体现，保证主反应顺利发生；
（2）装置全程气密性良好，防止生成的气体逸出，同时避免外界空气进入干扰实验，防止有毒的一氧化碳泄漏；
（3）反应物木炭与氧化铜的配比需合理，既要确保氧化铜被充分还原，又要避免木炭过量过多生成大量一氧化碳；
（4）必须对生成的二氧化碳进行检验，同时对生成的有毒一氧化碳进行尾气处理，符合实验安全与绿色化学要求；
（5）反应仅验证碳单质的还原性，不与空气中其他成分发生干扰反应；
（6）实验需在通风环境中进行，防止一氧化碳泄漏造成安全隐患。
二、课本原版实验全维度解析
1.标准装置与仪器作用
（1）试管：反应容器，盛放木炭与氧化铜的混合固体；
（2）铁架台：固定反应试管，调整试管倾斜角度；
（3）酒精灯（加金属网罩）：提供反应所需的高温条件，金属网罩的作用是集中火焰，提高加热温度；
（4）单孔橡胶塞与玻璃导管：密封反应试管，将生成的气体导入澄清石灰水中；
（5）盛有澄清石灰水的试管：检验反应生成的二氧化碳气体；
（6）课本原版实验核心局限性：未设置尾气处理装置，若反应生成一氧化碳，会直接逸散到空气中，造成空气污染，危害人体健康，是中考高频考点。
2.标准化操作流程（中考扣分点全标注）
（1）检查气密性：将导管一端浸入澄清石灰水中，双手紧握反应试管外壁，导管口有气泡冒出，松开后导管内形成稳定水柱，证明气密性良好
扣分点：未检查气密性直接装入药品，直接扣分
（2）药品预处理与装填：将干燥的木炭粉与氧化铜粉末按质量比约1:10至1:11充分混合均匀，平铺在试管底部，将试管口略向下倾斜固定在铁架台上
扣分点：试管口向上倾斜，会导致冷凝水回流炸裂试管；药品未干燥、配比不合理，会导致反应不充分或生成大量一氧化碳，直接扣分
（3）装置连接：将导管另一端伸入盛有澄清石灰水的试管中，确保导管末端浸入液面以下
扣分点：导管未伸入液面以下，无法检验二氧化碳，还会导致气体逸出污染空气
（4）加热反应：先给试管均匀预热，再用加了金属网罩的酒精灯对准药品部位集中高温加热
扣分点：未预热直接集中加热，试管受热不均会发生炸裂
（5）结束实验：待试管内固体颜色不再变化，先将导管从澄清石灰水中移出，再熄灭酒精灯
扣分点：先熄灭酒精灯后移出导管，会导致石灰水倒吸炸裂试管，还可能造成一氧化碳泄漏，为核心扣分点
（6）尾气处理：实验全程需在通风橱中进行，若有一氧化碳生成，需在装置末端补充点燃的酒精灯或气球进行尾气处理。
3.实验现象与结论
（1）标准现象：
①高温加热一段时间后，试管内的黑色粉末逐渐变为红色；
②盛有澄清石灰水的试管中，液体逐渐变浑浊；
③若木炭粉过量过多，会观察到澄清石灰水浑浊程度极低，装置末端逸出的气体可被点燃，产生蓝色火焰。
（2）核心结论：
①碳在高温下具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，对应化学方程式为C+2CuO高温2Cu+CO2↑；
②该反应属于置换反应，反应前后元素种类、原子质量与数目均不变，符合质量守恒定律；
③含氧化合物中的氧被夺去的反应叫做还原反应，木炭是使氧化铜还原为铜的物质，在反应中作还原剂；
④木炭还原氧化铜的产物与反应物用量、反应温度有关，当木炭过量时，会发生副反应生成一氧化碳；
⑤一氧化碳具有可燃性、毒性，实验中必须进行尾气处理，剩余气体（主要为氮气、一氧化碳）不燃、不助燃，化学性质稳定。
三、中考核心命题维度（全覆盖）
1.装置气密性检查与改进
2.药品选择、用量配比与替代原理
3.反应条件的控制与高温实现方式
4.操作误差与实验异常分析（含一氧化碳生成相关异常）
5.反应副产物（一氧化碳）的探究、检验与尾气处理
6.混合产物（二氧化碳与一氧化碳）的一体化检验与装置设计
7.装置变式的优缺点评价（含环保、安全维度）
8.数字化实验曲线分析（含一氧化碳、二氧化碳双传感器数据）
9.实验方案设计与纠错
10.含混合产物的定量计算
四、深度变式解析（中考压轴级）
所有变式均不改变实验核心原理，仅从装置、药品、操作、数字化、定量计算5个维度调整，中考命题100%出自以下变式。
变式一：装置改进变式（中考必考，核心优化方向：提升反应效率、防倒吸、完善产物检验、处理有毒副产物）
变式类型 具体改进方案 核心优点（中考高频考点）
高温条件改进型 用酒精喷灯替代加网罩的酒精灯，或在酒精灯外增加防风罩 能更稳定地提供反应所需的高温，缩短反应时间，使主反应更充分，可通过温度控制减少一氧化碳等副产物的生成
防倒吸安全型 在反应试管与盛有石灰水的试管之间增加安全瓶（空试管，双孔橡胶塞，短进长出） 彻底避免实验结束时石灰水倒吸入热的反应试管，防止试管炸裂，同时避免因倒吸导致装置漏气、一氧化碳泄漏，大幅提升实验安全性
尾气处理基础型 在装置末端增加点燃的酒精灯、燃着的蜡烛或气球 点燃有毒的一氧化碳，转化为无毒的二氧化碳，或用气球收集一氧化碳，避免污染空气，弥补课本实验的核心缺陷，是中考必考改进点
产物检验一体化型 反应试管→澄清石灰水（检验二氧化碳）→足量氢氧化钠溶液（除尽二氧化碳）→澄清石灰水（检验二氧化碳是否除尽）→灼热氧化铜（检验一氧化碳）→澄清石灰水（检验一氧化碳氧化生成的二氧化碳）→点燃的酒精灯（尾气处理） 可一次性完成二氧化碳与一氧化碳的检验，排除相互干扰，完整验证反应的两种产物，实验逻辑严谨，是中考实验探究题的核心装置变式
密闭环保可控型 全程在密闭装置内完成反应、产物检验与尾气收集，用注射器控制反应物的加入与气体的抽取 彻底避免一氧化碳泄漏，绿色环保安全；可随时抽取气体样本检验产物，操作简便，可重复实验，误差极小
变式核心逻辑 所有改进均围绕“保障核心反应顺利进行、验证所有产物、消除安全隐患、降低污染”，优化反应条件、提升实验安全性、完善产物检验、处理有毒副产物 所有改进均围绕“保障核心反应顺利进行、验证所有产物、消除安全隐患、降低污染”，优化反应条件、提升实验安全性、完善产物检验、处理有毒副产物
变式二：药品选择与用量配比变式（中考正误判断必考题，对应核心前提）
判断核心：是否符合实验的6个核心前提，只要有一条不满足，就不能替代；同时需关注反应物用量对产物的影响，这是中考高频设坑点。
【可行替代药品】
1.焦炭：主要成分为碳单质，高温下具有还原性，可与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，可替代木炭完成实验；需注意焦炭颗粒较大，需研磨成粉末，保证与氧化铜充分接触，减少一氧化碳的生成。
2.活性炭：主要成分为碳单质，结构疏松多孔，与氧化铜粉末接触更充分，反应速率更快，反应更完全，可减少副反应（一氧化碳）的发生，实验现象更明显。
3.纳米氧化铜粉末：颗粒更细，与木炭粉接触面积更大，反应更充分，可大幅减少一氧化碳的生成，实验现象更明显，反应时间更短。
【严禁替代药品】（中考必设坑）
1.氢气：虽具有还原性，可还原氧化铜，但该实验核心目的是验证碳单质的还原性，氢气为气体单质，不符合实验核心目的，且无法生成二氧化碳，无法验证碳还原的产物规律。
2.一氧化碳：虽具有还原性，可还原氧化铜，但一氧化碳本身为有毒气体，不符合初中基础实验的安全要求，且无法验证碳单质的还原性，不符合实验核心目的。
3.镁条：金属活动性过强，高温下不仅能与氧化铜反应，还会与试管内空气中的氧气、氮气、二氧化碳反应，干扰产物检验，无法验证碳的还原性。
4.硫粉：不具备还原氧化铜的能力，无法与氧化铜发生置换反应，实验无法进行。
【中考核心考点：反应物用量配比的正误判断】
正确配比：木炭粉与氧化铜粉末的质量比控制在1:10至1:11，此时氧化铜可被充分还原，主要生成二氧化碳，一氧化碳生成量极少，实验现象明显，符合实验要求。
错误配比（必设坑）：
1.木炭粉过量过多：会导致生成大量一氧化碳，澄清石灰水浑浊不明显，污染空气，无法准确验证产物，实验失败。
2.木炭粉不足：氧化铜无法被完全还原，黑色粉末不能全部变红，无法验证碳的还原性，实验失败。
变式三：操作误差与实验异常深度模型（中考必考，含一氧化碳相关全维度分析）
所有异常均可通过“反应条件是否达标、反应物用量是否合理、装置是否符合要求、副反应是否发生”推导，无需死记硬背，所有中考异常分析题100%出自下表。
异常或误差类型 具体操作或原因 实验现象 核心本质原因（含一氧化碳相关分析）
反应未发生，无明显现象 酒精灯未加网罩，加热温度不足；或药品未干燥 无红色固体生成，澄清石灰水不变浑浊 反应未达到所需的高温条件，碳与氧化铜无法发生氧化还原反应，无产物生成
黑色粉末仅部分变红 木炭粉用量不足；或加热时间过短；或药品混合不均匀 只有部分黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊 氧化铜未被完全还原，部分氧化铜仍以黑色固体形式存在，主反应仅部分发生
澄清石灰水不变浑浊或浑浊程度极低 装置气密性不好；或导管未伸入液面以下；或木炭粉过量过多 黑色粉末变红，澄清石灰水无明显变化或仅轻微浑浊 1.装置漏气，生成的二氧化碳逸出； 2.木炭过量过多，高温下生成的二氧化碳与过量碳反应生成一氧化碳，装置内二氧化碳含量极低，无法使石灰水变浑浊（中考高频考点）
澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清 生成的二氧化碳过多，过量的二氧化碳与碳酸钙反应生成可溶于水的碳酸氢钙 石灰水先浑浊，后逐渐变回澄清 主反应充分发生，生成大量二氧化碳，超出澄清石灰水的吸收能力，发生后续反应，与一氧化碳无关
实验结束后，装置末端气体可被点燃，产生蓝色火焰 木炭粉过量，反应生成了一氧化碳 黑色粉末变红，石灰水变浑浊，末端气体可燃 木炭过量，高温下发生副反应 C +CO2 高温 2CO，生成的一氧化碳具有可燃性，该现象是中考验证一氧化碳存在的核心依据
试管炸裂 试管口向上倾斜；或先熄灭酒精灯后移出导管；或未预热直接加热 试管出现裂纹甚至炸裂 1.试管口向上倾斜，冷凝水回流至热的试管底部； 2.先熄灭酒精灯，试管内压强减小，石灰水倒吸，均导致试管受热不均炸裂；同时倒吸可能导致装置破裂，一氧化碳泄漏
测得的还原产物中铜的质量分数偏低 木炭粉不足；或加热温度不足；或反应时间过短 黑色固体剩余较多 氧化铜未被完全还原，剩余固体中含有未反应的氧化铜，导致铜的质量分数偏低；若生成一氧化碳，相同质量的氧化铜反应，固体质量减少量更小，也会导致计算误差（中考计算题考点）
变式四：数字化实验变式（中考新考法热点，含一氧化碳相关双传感器分析）
核心考点：用温度传感器、二氧化碳浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、压强传感器实时监测反应过程，通过曲线变化分析反应的进程、产物的生成规律，尤其是一氧化碳的生成条件，是现在中考实验题的热门考点。
【二氧化碳与一氧化碳双浓度传感器曲线核心特征】（中考高频考点）
1.起点：二氧化碳浓度为空气中正常值（约0.03%），一氧化碳浓度为0；
2.第一阶段（反应初期）：温度升高至反应所需温度，二氧化碳浓度快速升高，一氧化碳浓度几乎为0；原因是反应初期，碳与氧化铜充分反应，主要生成二氧化碳，副反应未发生；
3.第二阶段（反应中后期）：二氧化碳浓度上升速率放缓，一氧化碳浓度快速升高；原因是随着反应进行，氧化铜被消耗，过量的碳与生成的二氧化碳在高温下发生副反应，生成一氧化碳，是中考核心分析点；
4.第三阶段（反应结束）：温度降低，二氧化碳与一氧化碳浓度均保持稳定；原因是反应停止，不再生成气体；
5.核心考点：可通过曲线明确判断，木炭还原氧化铜的产物与反应时间、反应物用量有关，碳过量时一定会生成一氧化碳，课本实验存在天然的环保缺陷。
【温度传感器曲线核心特征（补充一氧化碳相关）】
1.起点：室温温度；
2.上升段：加热后试管内温度快速升高，达到反应所需高温后，主反应放热，温度进一步骤升；当温度持续升高，副反应（生成一氧化碳）的速率加快，一氧化碳浓度升高；
3.下降段：反应结束，停止加热，温度逐渐降低至室温，副反应停止；
4.核心考点：温度越高，越容易发生生成一氧化碳的副反应，可通过温度控制减少副反应的发生。
【压强传感器曲线核心特征（补充一氧化碳相关）】
1.上升段：加热使试管内气体受热膨胀，同时生成二氧化碳和一氧化碳气体，压强快速升高；若生成一氧化碳，1个二氧化碳分子生成2个一氧化碳分子，气体分子数增多，压强升高幅度更大，是中考分析点；
2.平稳段：反应结束，温度稳定，不再生成气体，压强保持不变；
3.下降段：停止加热，温度降低，气体收缩，压强逐渐下降；
4.核心考点：可通过压强变化幅度，判断是否有一氧化碳生成，相同条件下，生成一氧化碳时压强变化更大。
变式五：定量计算变式（中考压轴必考，含一氧化碳混合产物的全类型计算）
核心公式（所有定量题通用，初中范围内，含混合产物）：
1.质量守恒核心公式：反应前固体总质量（木炭加氧化铜）=反应后固体总质量（铜加未反应的反应物）+生成气体总质量（二氧化碳加一氧化碳）
2.元素守恒核心公式：
生成气体中碳元素的总质量=参加反应的木炭中碳元素的质量
生成气体中氧元素的总质量=参加反应的氧化铜中氧元素的质量
生成铜的总质量=参加反应的氧化铜中铜元素的总质量
3.单一产物（仅二氧化碳）计算：反应前后固体减少的质量=生成二氧化碳的质量
4.混合产物（二氧化碳加一氧化碳）计算：反应前后固体减少的质量=生成二氧化碳和一氧化碳的总质量，需结合元素守恒进行计算（中考压轴题核心考点）
中考考法全覆盖：
1.基础考法：已知反应前反应物总质量、反应后剩余固体质量，仅生成二氧化碳时，计算参加反应的氧化铜质量、生成铜的质量；
2.进阶考法：已知反应物质量比，判断产物类型，计算生成二氧化碳和一氧化碳的质量比；
3.压轴考法：已知反应前后固体质量变化、生成气体的总质量，结合元素守恒，计算混合产物中二氧化碳和一氧化碳的质量，以及参加反应的反应物质量。
五、实验变式通用得分话术（简答题直接套用，含一氧化碳专属模板）
场景1：装置气密性检查答题模板
通用满分话术：将装置形成密闭体系，通过___（具体操作：手握或加热等）使体系内压强变化，若观察到___（具体现象：气泡或稳定水柱等），则证明装置气密性良好。
示例：将导管一端浸入澄清石灰水中，双手紧握反应试管外壁，导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成稳定水柱，证明装置气密性良好。
场景2：装置改进或优点评价答题模板（含一氧化碳相关专属话术）
通用满分话术（按需选填，写2-3点即可拿满分）：
①安全维度：增加防倒吸装置，避免石灰水倒吸炸裂试管，提升实验安全性；同时可避免装置破裂导致一氧化碳泄漏，保障实验安全；
②反应维度：可提供更高、更稳定的反应温度，使反应更充分，减少一氧化碳等副产物的生成，实验现象更明显；
③环保维度：增加尾气处理装置，将有毒的一氧化碳转化为无毒的二氧化碳，或收集一氧化碳，避免污染空气，符合绿色化学要求（中考必考得分点；
④产物检验维度：可一次性完成二氧化碳与一氧化碳的检验，排除相互干扰，完整验证反应的所有产物，实验逻辑更严谨；
⑤操作维度：可随时控制反应的发生与停止，操作简便，节约药品，可重复实验。
示例：末端增加点燃酒精灯的改进装置，优点是可将反应生成的有毒一氧化碳点燃，转化为无毒的二氧化碳，避免污染空气，符合绿色化学要求，弥补了课本实验的核心缺陷。
场景3：药品选择与用量配比判断答题模板
通用满分话术：
可行原因：该药品主要成分为碳单质，高温下具有还原性，仅与氧化铜发生反应，生成铜和二氧化碳，可通过控制用量减少一氧化碳的生成，符合实验核心原理与实验目的；
不可行原因：该药品___（具体问题：不具有还原性或不符合实验目的或会与其他物质反应干扰实验或有毒不符合安全要求），无法验证碳单质的还原性，不符合实验核心原理，无法完成实验。
用量错误原因：木炭粉过量过多，会在高温下与生成的二氧化碳反应生成一氧化碳，导致产物不纯，污染空气，无法准确验证实验产物；木炭粉不足，无法将氧化铜完全还原，实验现象不明显。
示例：不能用过量过多的木炭粉进行实验，原因是木炭粉过量过多，高温下会与生成的二氧化碳反应生成一氧化碳，污染空气，且导致澄清石灰水浑浊不明显，无法准确验证产物。
场景4：实验异常与误差分析答题模板（含一氧化碳专属模板）
通用满分话术：
①实验未成功：该操作导致___（温度未达到反应要求或装置气密性不好或反应物用量不足），无法使碳与氧化铜发生反应，因此实验无明显现象；
②实验现象异常（一氧化碳相关）：该操作或原因导致___（木炭粉过量过多或温度过高），发生副反应生成一氧化碳，因此出现___（具体异常现象：澄清石灰水浑浊不明显、末端气体可燃等；
③实验结果误差：该操作导致___（反应物未完全反应或生成一氧化碳导致气体质量变化），因此测得的结果偏大或偏小。
示例：实验中观察到澄清石灰水仅轻微浑浊，末端气体可被点燃产生蓝色火焰，原因是木炭粉过量过多，高温下生成的二氧化碳与过量的碳反应生成一氧化碳，装置内二氧化碳含量低，因此石灰水浑浊不明显，一氧化碳具有可燃性，因此末端气体可燃。
场景5：数字化曲线分析答题模板（含一氧化碳专属模板）
通用满分话术：
①XX段变化原因：___（具体反应或操作）导致___（温度变化或生成二氧化碳或一氧化碳气体），装置内___（温度或二氧化碳浓度或一氧化碳浓度或压强）___（升高或降低；
②XX段平稳原因：反应结束，___（反应不再进行或温度稳定），因此___（对应指标）不再变化；
③一氧化碳浓度升高原因：随着反应进行，___（氧化铜被消耗，木炭过量，高温下碳与二氧化碳发生副反应），生成一氧化碳，因此一氧化碳浓度快速升高。
示例：曲线BC段一氧化碳浓度快速升高，原因是随着反应进行，氧化铜被大量消耗，过量的木炭与生成的二氧化碳在高温下发生反应，生成一氧化碳，因此一氧化碳浓度升高。
场景6：尾气处理相关答题模板（中考必考专属模板）
通用满分话术：
①尾气处理的作用：该装置的作用是处理反应生成的有毒一氧化碳气体，将其点燃转化为无毒的二氧化碳（或用气球收集），避免污染空气，符合绿色化学要求；
②尾气处理的方法选择：___（点燃法或气球收集法），原因是___（一氧化碳具有可燃性，点燃可转化为无毒的二氧化碳；或一氧化碳难溶于水，不与石灰水反应，可用气球收集）。
示例：装置末端点燃的酒精灯的作用是处理尾气中的有毒一氧化碳，将其点燃转化为无毒的二氧化碳，防止污染空气。
场景7：实验操作作用答题模板
通用满分话术：该操作的作用是___（核心作用），避免___（不良后果），保障实验顺利进行、提升实验安全性或减小实验误差。
示例：实验结束时先将导管从澄清石灰水中移出，再熄灭酒精灯，作用是防止试管内温度降低、压强减小，导致石灰水倒吸入热的试管，避免试管炸裂，同时防止装置漏气导致一氧化碳泄漏，保障实验安全。
六、通用避坑红黑榜（含一氧化碳专属，踩坑率90%+）
红榜（必做得分动作）
1.木炭粉与氧化铜的质量比必须控制在1:10至1:11之间，确保氧化铜被充分还原，同时减少一氧化碳的生成；
2.酒精灯必须加金属网罩，集中火焰提高温度，满足反应的高温要求，同时可通过温度控制减少副反应的发生；
3.加热前必须先给试管均匀预热，再集中加热药品部位，防止试管炸裂；
4.实验结束必须先移出导管，再熄灭酒精灯，防止倒吸；
5.所有实验装置必须添加尾气处理装置，处理生成的一氧化碳，符合绿色化学要求；
6.验证一氧化碳时，必须先除尽二氧化碳，防止干扰一氧化碳的检验。
黑榜（必错失分雷区，踩坑率90%+）
1.用氢气、一氧化碳代替木炭进行实验，不符合实验核心目的；
2.描述现象时写“生成铜、二氧化碳、一氧化碳”（这是结论，不是现象）；
3.试管口向上倾斜，导致冷凝水回流炸裂试管；
4.认为木炭粉越多，反应越充分，加入过量过多的木炭粉，导致生成大量一氧化碳，实验现象异常；
5.加热温度不足，错误认为是药品用量不足，分析实验异常原因错误；
6.实验结束先熄灭酒精灯后移导管，还认为不会导致试管炸裂和一氧化碳泄漏；
7.验证一氧化碳时，没有先除尽二氧化碳，直接通入灼热的氧化铜，导致实验结论错误；
8.用澄清石灰水处理一氧化碳尾气，完全错误，直接丢分。
七、中考变式专项训练（3道·同源真题，贴合全国中考命题趋势）
第1题（装置创新·综合实验题，中考高频题型）
某化学兴趣小组针对课本“木炭还原氧化铜”实验的产物检验与环保问题，设计了如下图所示的改进装置，进行探究实验。
已知：氢氧化钠溶液可充分吸收二氧化碳，不与一氧化碳反应。
（1）装置A中，酒精灯加金属网罩的作用是_________，写出装置A中可能发生的两个化学反应方程式：_________、_________。
（2）装置B中澄清石灰水的作用是_________，装置C中足量氢氧化钠溶液的作用是_________。
（3）装置D中可观察到的现象是_________，装置E中澄清石灰水的作用是_________，该现象可证明反应生成了_________。
（4）装置末尾气球的作用是 。
（5）若实验结束后，装置B中澄清石灰水变浑浊，装置D、E中无明显现象，可能的原因是_________。
第2题（数字化创新·曲线分析题，中考新考法热点）
化学小组利用二氧化碳浓度传感器、一氧化碳浓度传感器，测定木炭还原氧化铜反应过程中两种气体的浓度变化，得到如下图所示曲线。
已知：实验全程装置密闭，木炭粉过量，反应结束后停止加热，自然冷却至室温。
（1）写出木炭还原氧化铜生成二氧化碳的化学反应方程式：_________。
（2）曲线中50-100秒二氧化碳浓度快速升高，一氧化碳浓度几乎不变的原因是_________。
（3）曲线中100秒之后二氧化碳浓度上升速率放缓，一氧化碳浓度快速升高的原因是_________，对应的化学反应方程式为_________。
（4）该实验证明，木炭还原氧化铜的产物与_________有关，课本实验的核心缺陷是_________。
（5）若用该装置进行实验，要减少一氧化碳的生成，可采取的措施是_________（写一条即可）。
第3题（定量计算·压轴探究题，中考压轴必考题型）
为探究木炭还原氧化铜的产物组成，化学小组取1.6g氧化铜与0.24g木炭粉混合均匀，在密闭装置中高温加热至完全反应，冷却后测得剩余固体质量为1.28g，生成气体总质量为0.56g。
（1）反应前后固体减少的质量为_________g，等于_________的总质量。
（2）通过计算判断，生成的气体是单一的二氧化碳，还是二氧化碳与一氧化碳的混合物？（写出计算过程）
（3）计算生成的铜的质量。
（4）若实验过程中，装置气密性不好，生成的气体部分逸出，会导致测得的反应前后固体质量差_________（填“偏大”“偏小”或“不变”），原因是_________。
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参考答案
1.【答案】
（1）集中火焰，提高加热温度；C+2CuO高温2Cu+CO2↑；C+CO2高温2CO（或C+CuO高温Cu+CO↑）
（2）检验反应生成的二氧化碳；除尽装置内的二氧化碳，防止干扰一氧化碳的检验
（3）黑色粉末逐渐变为红色；检验一氧化碳与氧化铜反应生成的二氧化碳，从而证明原反应生成了一氧化碳；一氧化碳
（4）处理尾气中的有毒一氧化碳，防止污染空气
（5）木炭粉用量不足，反应仅生成二氧化碳，没有生成一氧化碳
2.【答案】
（1）C+2CuO高温2Cu+CO2↑
（2）反应初期，温度达到反应要求，木炭与氧化铜充分反应，主要生成二氧化碳，副反应未发生
（3）随着反应进行，氧化铜被大量消耗，过量的木炭与生成的二氧化碳在高温下发生反应，生成一氧化碳；C+CO2高温2CO
（4）反应物的用量（或反应时间、反应温度；未设置尾气处理装置，生成的一氧化碳会污染空气
（5）控制木炭粉的用量，避免过量过多（或控制反应温度，避免温度过高）
3.【答案】
（1）0.56；生成气体（二氧化碳和一氧化碳）
（2）解：假设生成的气体全部为二氧化碳，设0.24g木炭完全反应生成二氧化碳的质量为x
C+O2点燃CO2
12 44
0.24g x
12/44=0.24g/x
x=0.88g
实际生成气体质量为0.56g＜0.88g，说明生成的气体不是单一的二氧化碳，而是二氧化碳与一氧化碳的混合物。
（3）解：氧化铜中铜元素的质量为1.6g×64/80=1.28g，根据元素守恒，生成铜的质量等于参加反应的氧化铜中铜元素的质量，即1.28g。
（4）偏小；装置气密性不好，生成的气体部分逸出，导致测得的固体质量差小于实际生成的气体总质量