Question

實驗室用下圖裝置制取純凈、干燥的CO，然后用CO還原CuO并檢驗氣體產物．已知草酸（H₂C₂O₄）在濃硫酸存在并加熱的條件下，可分解生成一氧化碳、二氧化碳和水．

（1）寫出A、C中有關反應的化學方程式．
（2）裝置D、E的作用分別是什么？
（3）要達到實驗目的，裝置中導管接口從左到右的連接順序為：a接

 

、

 

接

 

、

 

接

 

、

 

接

 

．
（4）從環(huán)保角度考慮，還需對以上裝置進行改進，請簡述改進措施．
（5）要制得6.4g銅，理論上至少需要20%的草酸溶液的質量是多少？

Answer 1

考點：碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實驗,常見氣體的檢驗與除雜方法,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據化學反應方程式的計算

專題：綜合實驗題

分析：（1）A中是草酸在催化劑濃硫酸和加熱的條件下發(fā)生的分解反應；C中是一氧化碳在高溫下還原氧化銅；
（2）二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀；氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳；
（3）根據氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，用排液體收集氣體的方法填空；
（4）一氧化碳有毒，不能直接排放到空氣直接；
（5）根據化學反應方程式中的已知物質的質量來求未知物質的質量．

解答：解：（1）A是實驗室用草酸（H₂C₂O₄）和濃硫酸加熱制取一氧化碳的氣體發(fā)生裝置，反應的化學方程式是：H₂C₂O₄

濃H2SO4  .

△

H₂O+CO₂↑+CO↑．
C是實驗室里用一氧化碳還原氧化銅的裝置，其反應方程式為：CuO+CO

高溫  .

Cu+CO₂；
（2）裝置D中盛有氫氧化鈣溶液，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；E中盛有氫氧化鈉溶液，吸收混合氣體中的二氧化碳；
即：D的作用是檢驗二氧化碳；E的作用是除去一氧化碳中的二氧化碳．
（3）此實驗是利用草酸分解產生的一氧化碳來還原氧化銅．一氧化碳在通入裝置C前需要進行除雜：二氧化碳被氫氧化鈉吸收，濃硫酸除去水蒸氣；一氧化碳還原氧化銅后產生的二氧化碳氣體利用氫氧化鈣進行檢驗．
故答案是：h、i接b、c接d（或e）、e（或d）接f．
（4）該裝置中缺少了尾氣處理裝置．將尾氣點燃或進行收集等，防止一氧化碳污染空氣．
（5）解：設理論上至少需要20%的草酸溶液的質量為x．
H₂C₂O₄～CO～Cu
90            64
x×20%         6.4 g

90

64

=

x×20%

6.4g

x=45 g         
答：理論上至少需要20%的草酸溶液的質量是45g．

點評：本題考查一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置及相關問題，屬于課本基本實驗的延伸，難度不大，容易出錯的是（2）裝置的連接，注意吸收二氧化碳用氫氧化鈉，檢驗二氧化碳用澄清石灰水，以及氣體從溶液中出來時帶來水蒸氣．