專題02金屬的冶煉一氧化碳還原氧化鐵實驗操作步驟及注意事項：①檢查裝置氣密性②裝藥品并固定裝置③實驗開始時，先通入一氧化碳，然后再點燃酒精噴燈的原因是排出裝置內的空氣，防止一氧化碳與空氣混合加熱時爆炸。④實驗結束時的操作是“先停止加熱，繼續通一氧化碳，直到玻璃管冷卻”。這樣操作的目的是防止石灰水倒流，使試管炸裂。（如果沒有石灰水，則目的是防止生成高溫的鐵又被氧化。）⑤該實驗的實驗現象是硬質玻璃管中紅色粉末逐漸變為黑色、試管中的澄清石灰水變渾濁、酒精燈上方導管口處的氣體燃燒，發出藍色火焰，體現了一氧化碳的可燃性。⑥相關反應的化學方程式：3CO+Fe2O32Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O、2CO+O22CO2⑦如何判斷反應中生成了鐵？取少量產物于試管中，滴加適量稀鹽酸，如有氣泡產生，證明生成物中含鐵。⑧裝置中導管末端點燃酒精燈：點燃尾氣中的一氧化碳，防止污染空氣。1.教材實驗裝置的不足現人教版教材中已沒有一氧化碳還原氧化銅演示實驗。滬教版教材中是一氧化碳還原氧化鐵實驗。(1)需要用甲酸和濃硫酸來制取一氧化碳，有的初中學校不一定有甲酸，增加了實驗的難度。(2)反應前需要先通一會兒一氧化碳，以排盡玻璃管里的空氣，防止發生爆炸。但一氧化碳通多久難以把握，如果通入一氧化碳的時間過短，則加熱時極易引起裝置爆炸:如果通入一氧化碳的時間較長，又會浪費一氧化碳。(3)結束時還要繼續通一會兒一氧化碳，不僅導致消耗的甲酸多，而且還要進行尾氣處理。(4)現象不太明顯，實驗中往往只能觀察到澄清石灰水變渾濁，看不到固體物質顏色變化。(5)較多裝置組合，氣密性難以保證，而且操作比較復雜，實驗耗時較長，降低了課堂效率。2.裝置改進改為微型裝置使用W形管，整套裝置簡單、操作簡便，節約能源，減少空氣污染。尾氣處理更方便、更徹底。改變尾氣處理方式將尾氣通到加熱玻璃管的下面的酒精燈處，將一氧化燃燒的熱量重新回收利用，節約能源。使用安全瓶增加安全瓶，使一氧化碳逸散可能性大大減小，既可以檢驗并吸收二氧化碳，還能收集多余的一氧化碳【例1】（2023·上海·中考真題）CO還原CuO的實驗如圖所示，有關說法正確的是A．玻璃管中粉末由黑變紅 B．NaOH溶液的作用是檢驗C．可用生石灰吸收尾氣 D．結束實驗時，先熄滅酒精燈再同時夾緊彈簧夾、【答案】AD【詳解】A、一氧化碳具有還原性，能與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，故實驗進行一段時間后，玻璃管中粉末由黑變紅，說法正確；B、一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能與氫氧化鈉溶液發生反應，但該反應生成碳酸鈉溶液和水，沒有明顯現象，無法檢驗二氧化碳，說法錯誤；C、尾氣是未反應的一氧化碳，一氧化碳不與生石灰發生反應，無法起到吸收尾氣的作用，說法錯誤；D、結束實驗時，先熄滅酒精燈再同時夾緊彈簧夾K1、K2可以防止空氣進入裝置氧化熾熱的銅，同時防止因溫度下降，倒吸氫氧化鈉溶液進入試管，說法正確。故選AD。【例2】（2022·遼寧丹東·中考真題）在實驗室里可以利用如圖所示的裝置進行還原氧化鐵的實驗。

(1)在點燃酒精噴燈前先通入一段時間一氧化碳的目的是。(2)玻璃管中反應的化學方程式為。(3)裝置B的作用是。(4)實驗中還需補充的一個裝置C是。【答案】(1)排盡裝置中的空氣，防止加熱時發生爆炸(2)(3)檢驗有無二氧化碳生成(4)在右端導管用酒精燈點燃尾氣或用氣球收集【詳解】（1）可燃性氣體與空氣混合加熱時可能會發生爆炸，故在點燃酒精噴燈前先通入一段時間一氧化碳的目的是排盡裝置中的空氣，防止加熱時發生爆炸。（2）一氧化碳具有還原性，高溫下能與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，故反應的化學方程式為。（3）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，故裝置B的作用是檢驗有無二氧化碳生成。（4）一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環境，在C處用酒精燈點燃尾氣或用氣球收集，故實驗中還需補充的一個裝置C是在右端導管用酒精燈點燃尾氣或用氣球收集。【變式1】（2023·河南周口·模擬預測）用如圖“微型”裝置模擬冶鐵實驗，已知一氧化碳發生裝置中反應的化學方程式為H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O。下列說法正確的是

A．應先點燃酒精燈后通入COB．酒精燈上罩金屬網罩是為了集中火焰提高溫度C．該實驗不用處理尾氣D．該實驗可以驗證CO還原氧化鐵的氣體產物【答案】B【詳解】A、一氧化碳不純加熱會爆炸，故實驗時應先通一會兒一氧化碳，后點燃酒精燈，故A錯誤，不符合題意；B、酒精燈上罩金屬網罩是為了集中火焰提高溫度從而提供高溫條件，故B正確，符合題意；C、實驗中可能會有未參與反應的一氧化碳氣體逸出，故需要尾氣處理，故C錯誤，不符合題意；D、由題意可知，草酸分解也會產生二氧化碳，故該實驗澄清石灰水變渾濁不能證明二氧化碳是CO還原氧化鐵的氣體產物，故D錯誤，不符合題意。故選：B。【變式2】（2022·廣西玉林·中考真題）如圖是模擬工業煉鐵的實驗，下列敘述正確的是A．甲中的反應是置換反應B．甲中硬質玻璃管內紅色固體變為銀白色C．用乙裝置可防止液體倒吸和防止CO污染空氣D．實驗結束后先移去酒精噴燈，繼續通CO直至硬質玻璃管冷卻【答案】D【詳解】A、甲中反應為一氧化碳與氧化鐵高溫下反應生成鐵和二氧化碳，該反應中，反應物中沒有單質參與反應，不屬于置換反應，故錯誤；B、一氧化碳與氧化鐵高溫下反應生成鐵和二氧化碳，鐵粉為黑色，因此甲中硬質玻璃管內紅色固體變為黑色固體，故錯誤；C、一氧化碳不與氫氧化鈣反應，從溶液中逸出，留存在試劑瓶的上層空間，由于壓強的作用，溶液被壓入燒杯內，一氧化碳氣體被收集，減少對空氣的污染，但二氧化碳能夠與氫氧化鈣溶液反應，既可用來檢驗反應生成的氣體，又可以用乙裝置吸收反應生成的二氧化碳，不是為了防止產生倒吸，故錯誤；D、實驗結束后先移去酒精噴燈，繼續通CO直至硬質玻璃管冷卻，防止還原出的鐵在高溫下重新被氧氣氧化，故正確。故選：D。1．（2023·廣東·模擬預測）用如圖裝置制取CO并還原氧化鐵，已知甲酸（HCOOH）在濃硫酸的作用下生成H2O和CO。下列說法不正確的是A．制取CO的化學方程式為HCOOHCO↑+H2OB．a處發生了置換反應C．石灰水變渾濁可以說明a處發生了反應D．氣球的作用是調節氣壓和防止生成的CO污染空氣【答案】B【詳解】A、甲酸(HCOOH)在濃硫酸的作用下生成H2O和CO，所以制取CO的化學方程式為，故選項說法正確；B、置換反應是單質與化合物反應生成另外的單質和化合物的化學反應，a處CO與氧化鐵高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，由于反應物中沒有單質，所以a處發生的反應不是置換反應，故選項說法錯誤；C、a處CO與氧化鐵高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，所以石灰水變渾濁可以說明a處發生了反應，故選項說法正確；D、一氧化碳有毒，實驗中氣球的作用是調節氣壓和防止生成的CO污染空氣，故選項說法正確；故選：B。2．（2023·安徽阜陽·二模）化學興趣小組的同學模擬工業煉鐵原理，設計如圖所示的實驗。下列有關說法錯誤的是

A．實驗開始先點燃酒精噴燈，再通入B．實驗結束后，觀察到有黑色固體被磁鐵吸引C．關閉彈簧夾一段時間后注射器內的溶液變渾濁D．裝置中氣球的作用是收集尾氣，防止污染空氣【答案】A【詳解】A、CO不純燃燒時易爆炸，實驗開始應該先通入CO，再點燃酒精噴燈，先通入CO排盡裝置內的空氣，防止爆炸，故A錯誤；B、一氧化碳在高溫的條件下還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，鐵能被磁鐵吸引，所以有黑色固體被磁鐵吸引，故B正確；C、一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應生成鐵和二氧化碳，關閉止水夾，二氧化碳進入注射器，與澄清石灰水反應，可觀察到澄清石灰水變渾濁，故C正確；D、CO具有毒性，氣球是為了收集尾氣，防止污染空氣，故D正確。故選A。3．（2023·湖南湘西·模擬預測）如圖是模擬工業煉鐵的實驗，下列敘述正確的是

A．甲中的反應體現了CO具有氧化性B．甲中硬質玻璃管內紅色固體變為銀白色C．用乙裝置可防止液體倒吸和防止CO污染空氣D．實驗結束后先移去酒精噴燈，繼續通CO直至硬質玻璃管冷卻【答案】D【詳解】A、甲中反應為一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下下反應生成鐵和二氧化碳，該反應體現了CO具有還原性，故選項A錯誤；B、一氧化碳與氧化鐵高溫下反應生成鐵和二氧化碳，鐵粉為黑色，因此甲中硬質玻璃管內紅色固體變為黑色固體，故選項B錯誤；C、一氧化碳不與氫氧化鈣反應，從溶液中逸出，留存在試劑瓶的上層空間，由于壓強的作用，溶液被壓入燒杯內，一氧化碳氣體被收集，減少對空氣的污染，但二氧化碳能夠與氫氧化鈣溶液反應，既可用來檢驗反應生成的氣體，又可以用乙裝置吸收反應生成的二氧化碳，不是為了防止產生倒吸，故選項C錯誤；D、實驗結束后先移去酒精噴燈，繼續通CO直至硬質玻璃管冷卻，防止還原出的鐵在高溫下重新被氧氣氧化，故選項D正確；故選：D。4．（2023·山東菏澤·二模）如圖是模擬工業煉鐵的實驗裝置，以下說法錯誤的是

A．硬質玻璃管內氧化鐵發生還原反應B．實驗過程中硬質玻璃管內可觀察到黑色粉末逐漸變成紅色C．導管末端的酒精燈，目的是處理殘余的一氧化碳，防止污染空氣D．實驗開始時應先通入一氧化碳，目的是排出裝置內的空氣，防止爆炸【答案】B【詳解】A、玻璃管中發生的反應是一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，其中氧化鐵失去了氧，發生了還原反應，說法正確；B、由于氧化鐵是紅棕色，鐵粉是黑色，則玻璃管內的現象是紅棕色粉末變黑色，說法錯誤；C、由于一氧化碳有毒，會污染空氣，則尾部加一臺燃著的酒精燈，目的是除去一氧化碳，防止污染空氣，說法正確；D、實驗開始先通入一氧化碳，再點燃酒精噴燈加熱玻璃管中的氧化鐵，目的是排盡裝置中的空氣，防止加熱時發生爆炸，說法正確。故選B。5．（2023·重慶·模擬預測）化學實驗小組同學在模擬工業煉鐵的實驗中，對尾氣進行了處理，以防止污染空氣。下列的尾氣處理方式不合理的是A．

B．

C．

D．

【答案】C【詳解】A、可以將氣體收集在氣球里，正確；B、可以將氣體收集在集氣瓶中，將集氣瓶中水排入燒杯，正確；C、氣體無法被收集在集氣瓶中，會通過右側導管進入到燒杯中，錯誤；D、一氧化碳具有可燃性，可以點燃除去，正確。故選：C。6．（2023·安徽淮南·三模）某化學興趣小組的同學想要用含二氧化碳、水蒸氣的一氧化碳氣體測定m克樣品中氧化鐵的質量分數。實驗裝置如圖所示（已知試劑均足量，反應充分，樣品中的雜質不參與反應也不揮發）。下列說法錯誤的是

A．實驗時先點燃③、⑤處的酒精燈，再通入混合氣體B．該實驗既可驗證一氧化碳的還原性，又可驗證一氧化碳的可燃性C．實驗時會觀察到④中的液體變渾濁D．實驗結束后稱量③中固體質量為ng，則樣品中氧化鐵的質量分數為【答案】A【詳解】A、實驗時應先點燃⑤處的酒精燈，再通入混合氣體，等裝置中的空氣排凈以后，再點燃③處的酒精燈，故選項A說法錯誤；B、該實驗中一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，一氧化碳點燃生成二氧化碳，既驗證了一氧化碳的還原性，又驗證了一氧化碳的可燃性，故選項B說法正確；C、反應生成的二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁，所以實驗時會觀察到④中的液體變渾濁，故選項C說法正確；D、實驗結束后稱量③中固體質量為ng，樣品中氧化鐵的質量為：，則樣品中氧化鐵的質量分數為，故選項D說法正確；故選：A。7．（2023·江蘇徐州·一模）下圖為一氧化碳與氧化鐵反應的實驗裝置圖，據圖回答下列問題：(1)反應中裝置A中產生的現象是：；(2)反應中裝置B中石灰水變渾濁的原因是；(3)反應中，點燃導管口C處氣體，產生色火焰，寫出反應的化學方程式；(4)實驗開始時，要先通入一會一氧化碳，然后加熱，則在實驗操作中應先點燃的是處酒精燈。【答案】(1)紅棕色固體逐漸變為黑色(2)一氧化碳和氧化鐵反應生成了二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水(3)藍(4)C【詳解】（1）裝置A中一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應生成鐵和二氧化碳，故現象是：紅棕色固體逐漸變為黑色；（2）反應中裝置B中石灰水變渾濁的原因是：一氧化碳和氧化鐵反應生成了二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水；（3）導管口C處氣體是未反應的一氧化碳，一氧化碳在空氣中燃燒，發出藍色火焰；一氧化碳燃燒生成二氧化碳，該反應的化學方程式為：；（4）實驗開始時，要先通入一會一氧化碳，將裝置內空氣排盡，然后加熱，防止發生爆炸，一氧化碳有毒，散逸到空氣中，會污染空氣，一氧化碳具有可燃性，故應先點燃C處酒精燈，尾氣處理，防止污染空氣。8．（2023·河南周口·三模）如圖是模擬赤鐵礦煉鐵的裝置圖。

(1)裝置A玻璃管中反應的化學方程式為。(2)裝置B的作用為。【答案】(1)(2)吸收二氧化碳，收集一氧化碳【詳解】（1）裝置A玻璃管中是一氧化碳在高溫下還原氧化鐵生成鐵單質和二氧化碳，化學方程式為：。（2）裝置B中是氫氧化鈉，它可以吸收二氧化碳，收集一氧化碳。9．（2023·河南信陽·三模）物質的性質決定用途，一氧化碳的還原性在冶金工業廣泛應用。如圖為某實驗小組設計的模擬煉鐵裝置。

(1)選擇儀器并組裝裝置：從環保角度考慮，此裝置應如何改進？(2)收集證據：該實驗中證明一氧化碳具有還原性的證據是什么？(用化學方程式表示)【答案】(1)增加尾氣處理裝置(2)【詳解】（1）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應生成金屬鐵和二氧化碳，尾氣中的一氧化碳有劇毒，排放到空氣中會造成空氣污染，因此從環保角度考慮，應增加尾氣處理裝置；（2）該實驗中證明一氧化碳具有還原性的證據：管中的紅色固體變為黑色，反應原理：一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：。10．（2023·河南周口·模擬預測）利用下圖裝置進行一氧化碳還原氧化鐵的實驗，并檢驗生成的氣體產物。

(1)簡述裝置A的作用。(2)裝置B玻璃管中反應的現象是。(3)裝置C中發生反應的化學方程式為。【答案】(1)除去CO中的CO2(2)紅色固體（或紅棕色粉末）變為黑色(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O【詳解】（1）CO2能和NaOH反應，而CO不能與NaOH反應，故裝置A的作用是除去CO中的CO2。（2）裝置B中一氧化碳和紅色的氧化鐵在高溫的條件下反應生成黑色的鐵和二氧化碳，故裝置B玻璃管中反應的現象是紅色固體變為黑色。（3）裝置C中生成的二氧化碳和石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，該反應的化學方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。11．（2023·河南信陽·三模）化學小組利用下圖所示裝置模擬工業煉鐵，并檢驗生成的氣體產物。

(1)請寫出B裝置玻璃管中反應的化學方程式。(2)A裝置的目的是。(3)實驗結束后，若要確定A裝置的溶液中溶質的成分，請設計合理的實驗方案，簡要寫出實驗步驟、現象和結論。（提示：溶液呈堿性）【答案】(1)(2)除去雜質中，防止其對檢驗氣體生成物造成干擾(3)取A裝置中溶液少量，加足量溶液，有白色沉淀生成；靜置，向上層清液中滴加酚酞溶液，觀察到無色溶液變為紅色。由此證明A裝置的溶液中溶質的成分為NaOH和【詳解】（1）B裝置玻璃管中一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：；（2）A裝置中裝有足量氫氧化鈉溶液，是為了除去雜質中CO2，防止其對檢驗氣體生成物造成干擾；（3）為確定A裝置的溶液中溶質的成分，可取A裝置中溶液少量，加足量CaCl2溶液，有白色沉淀生成；靜置，向上層清液中滴加酚酞溶液，觀察到無色溶液變為紅色。由此證明A裝置的溶液中溶質的成分為NaOH和Na2CO3。12．（2024·上海青浦·一模）在加熱的條件下，CO和H2都能還原CuO。下圖兩套裝置分別用于CO和H2還原CuO并驗證其產物的實驗。(1)兩套裝置在加熱前，需分別先通一會兒CO或H2，其目的是。(2)裝置甲中，玻璃管內發生的反應的化學方程式為。(3)比較兩套裝置，按要求指出兩套裝置的不同點并說明原因。裝置不同點原因（用物質的性質說明）示例：反應物角度甲裝置：有尾氣處理裝置；乙裝置：無尾氣處理裝置CO有毒；H2無毒生成物角度(4)某科研小組對CO還原CuO的實驗進一步探究，用原位X射線粉末衍射儀測定了不同溫度下反應4小時后所得固體物質的XRD圖譜（如右圖所示，XRD圖譜可用于判斷某固體物質是否存在，不同固體因出現的衍射峰的衍射角不同而呈現不同的圖形）。Ⅰ.結合圖譜分析，科研小組推斷出當溫度達到300℃及以上時CO和CuO發生了反應。他們做出該推斷的依據是。Ⅱ.若要得到較純的銅，在圖中所示的溫度中，科研小組應選取℃作為反應的相對適宜溫度，請結合圖譜分析不選擇其他溫度的原因。【答案】(1)排盡試管內的空氣，防止發生爆炸(2)(3)甲裝置中試管水平，用澄清的石灰水檢驗生成物；乙裝置中試管應略微向下傾斜，使用硫酸銅粉末檢驗生成物甲裝置中產物是氣體，乙裝置中產物水是液體，倒流會引起試管破裂(4)300℃及以上才有Cu2O產生400300℃時圖譜中的物質只有銅，400℃時圖譜中的物質是Cu2O，500℃時圖譜中的物質是CuO【詳解】（1）兩套裝置在加熱前，需分別先通一會兒CO或H2，其目的是排盡試管內的空氣，防止發生爆炸；（2）裝置甲中，玻璃管內一氧化碳和氧化銅在加熱條件下反應生成銅和二氧化碳，反應的化學方程式為：；（3）甲裝置中生成二氧化碳和銅，乙裝置中生成銅和水，甲裝置中試管水平，用澄清的石灰水檢驗生成物，產物是氣體；乙裝置中實干應略微向下傾斜，使用硫酸銅粉末檢驗生成物，產物水是液體，倒流會引起試管破裂；（4）Ⅰ、根據圖示可知，300℃及以上才有Cu2O產生，可推斷出當溫度達到300℃及以上時CO和CuO發生了反應；Ⅱ、根據圖示可知，300℃時圖譜中的物質只有銅，400℃時圖譜中的物質是Cu2O，500℃時圖譜中的物質是CuO，科研小組應選取400℃作為反應的相對適宜溫度。13．（2024·上海靜安·一模）利用下列裝置可證明某垃圾燃燒產生的廢氣成分含有CO2、CO、H2O。(1)A裝置的作用是，其中發生反應的化學方程式是。觀察到的現象是。(2)B裝置的作用是。(3)如含有CO，則觀察到的現象是；裝置E處氣球的作用是。(4)有同學認為為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前應先斷開C和D的連接，你認為是否需要？(填“需要”或“不需要”)。【答案】(1)檢驗水蒸氣白色固體變藍色(2)檢驗并且除去二氧化碳(3)C中黑色固體變紅色，D中澄清石灰水變渾濁收集尾氣(4)不需要【詳解】（1）A裝置的作用是檢驗水蒸氣，硫酸銅（白色）和水反應產生五水合硫酸銅（藍色），其中發生反應的化學方程式是CuSO4+5H2O=CuSO4?5H2O，觀察到的現象是白色固體變藍色；（2）石灰水和二氧化碳反應產生碳酸鈣沉淀和水，石灰水變渾濁，證明有二氧化碳，足量的石灰水能除去廢氣中的二氧化碳，則B裝置的作用是檢驗并且除去二氧化碳；（3）CO能將氧化銅還原產生紅色的銅，同時生成二氧化碳，二氧化碳和D中的石灰水反應，石灰水變渾濁，則證明有CO的現象是：C中黑色固體變紅色，D中澄清石灰水變渾濁；CO有毒，則為了防止CO污染空氣，則裝置E處氣球的作用是收集尾氣；（4）本實驗停止加熱前不需要先斷開C和D的連接，是因為為了防止銅被氧化，應該移走酒精燈后冷卻至室溫。14．（2023·江蘇揚州·二模）實驗是化學研究物質世界的重要方法。興趣小組同學用圖-2實驗裝置(加熱裝置已省略)探究冶煉銅的化學原理。資料：濕潤的氯化鈀試紙與CO作用，其顏色會由黃色逐漸變為藍色，故常用以檢驗CO的存在。實驗操作過程如下：①將氧化銅粉末加水制成糊狀，用小型排筆蘸取并刷在雙具支試管內壁，晾干；按圖-1裝置組裝并加入一定量的木炭，再向其中通入干燥的CO2。②按圖-2進行固定，用酒精噴燈對準雙具支試管中的氧化銅部位加熱一段時間，無明顯現象。③集中加熱木炭3~4min，觀察到木炭略有減少，小氣球逐漸變大，濕潤的氯化鈀試紙也由黃色逐漸變為藍色。④用酒精噴燈加熱氧化銅部位，2min左右黑色固體變成紅色。(1)步驟①中使氧化銅粉末平鋪于雙具支試管中的目的是，利用圖-1收集干燥CO2，驗滿的操作是。(2)步驟②中實驗現象說明CO2(選填“能”或“不能”)與CuO反應。(3)步驟③中依據實驗現象，用化學方程式表示木炭減少的原因是。(4)步驟④中發生反應的化學方程式為。(5)本實驗利用小氣球收集尾氣，目的是。相較利用圖-3進行銅的冶煉而言，該裝置還具有的優點有。【答案】(1)增大氧化銅與一氧化碳的接觸面積，使反應更充分將燃著的小木條放在雙具支試管口，觀察木條是否熄滅(2)不能(3)(4)(5)收集一氧化碳，防止污染空氣小氣球使裝置密閉、可以調節體系內外壓強，更環保、更有利于反應充分進行【詳解】（1）步驟①中使氧化銅粉末平鋪于雙具支試管中，目的是增大氧化銅與一氧化碳的接觸面積，使反應更充分；二氧化碳不可燃、不支持燃燒，利用圖-1收集干燥CO2，驗滿的操作是將燃著的小木條伸到雙具支試管口，觀察燃著的木條是否熄滅；（2）步驟②中，用酒精噴燈對準雙具支試管中的氧化銅部位加熱一段時間，無明顯現象，說明CO2不能與CuO反應；（3）步驟③中木炭略有減少，小氣球逐漸變大，濕潤的氯化鈀試紙也由黃色逐漸變為藍色，說明發生反應氣體增多，且有一氧化碳生成，反應為碳與二氧化碳高溫生成一氧化碳，反應的化學方程式為；（4）用酒精噴燈加熱氧化銅部位，2min左右黑色固體變成紅色，說明有銅生成，發生