Question

小明設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行CO還原CuO的實(shí)驗(yàn)．試回答：

（1）圖1裝置存在著一個(gè)不足之處，你的改進(jìn)方法是

 

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（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同學(xué)們針對(duì)是先給氧化銅加熱，還是先通入一氧化碳的問(wèn)題展開了討論，你認(rèn)為應(yīng)該

 

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（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，圖中A處能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

；B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

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（4）小明查閱資料知，①Ca（OH）₂與NaOH的化學(xué)性質(zhì)相似；②稀硫酸與稀鹽酸的化學(xué)性質(zhì)相似．為分離從B裝置排出的氣體，小明設(shè)計(jì)了如圖2所示的裝置（鐵架臺(tái)、鐵夾等固定裝置已略去，a、b為活塞）．
①當(dāng)關(guān)閉活塞b，打開活塞a時(shí)，可分離得到

 

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②然后關(guān)閉活塞a，再打開活塞b，又可分離得到

 

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（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一氧化碳和氧化銅反應(yīng)不僅能生成銅，還可能生成中間產(chǎn)物氧化亞銅（化學(xué)式為Cu₂O）．如果要對(duì)反應(yīng)后A處殘留固體的組成進(jìn)行探究，試猜想殘留固體的組成

 

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Answer 1

考點(diǎn)：碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn),混合物的分離方法,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：碳單質(zhì)與含碳化合物的性質(zhì)與用途

分析：（1）利用一氧化碳的可燃性，可直接在裝置后使用酒精燈點(diǎn)燃處理，也可以先進(jìn)行收集實(shí)驗(yàn)再做處理等；
（2）具有可燃性的一氧化碳?xì)怏w與空氣混合，加熱會(huì)可能出現(xiàn)混合氣體的爆炸，應(yīng)先把裝置內(nèi)空氣排出；
（3）氧化銅被還原成銅，可觀察到黑色粉末變紅色；生成的氣體中含有二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水變渾濁．
（4）考慮二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)；
（5）考慮一氧化碳和氧化銅反應(yīng)不僅能生成銅，還可能生成中間產(chǎn)物氧化亞銅（化學(xué)式為Cu₂O）等．

解答：解：
（1）可使用酒精燈把從澄清石灰水中排出的尾氣進(jìn)行燃燒處理或用氣球類裝置進(jìn)行收集后處理等；
故答案為：在B裝置的末端放一盞燃著的酒精燈（或用氣囊、氣球等收集尾氣；或?qū)⑽矚鈱?dǎo)出，在左側(cè)對(duì)裝置加熱的酒精燈上點(diǎn)燃）；
（2）先加熱再通入一氧化碳會(huì)使一氧化碳與裝置內(nèi)空氣形成混合氣體而引起爆炸，因此，應(yīng)先通入一氧化碳排出空氣后再進(jìn)行加熱；故答案為：先通入一氧化碳；
（3）A處氧化銅在高溫下與一氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成光亮的紅色銅和二氧化碳，可觀察到氧化銅的黑色粉末逐漸變成紅色；生成的氣體二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣白色沉淀和水，在B處可觀察到澄清石灰水變渾濁；故化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（4）根據(jù)資料知，①Ca（OH）₂與NaOH的化學(xué)性質(zhì)相似；②稀硫酸與稀鹽酸的化學(xué)性質(zhì)相似．則：
①關(guān)閉活塞b，打開活塞a時(shí)，通入的混合氣體中的二氧化碳會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，從而將二氧化碳除去，分離得到一氧化碳．②關(guān)閉活塞a，再打開活塞b，稀硫酸與上一步反應(yīng)中生成的碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，從而分離得到二氧化碳．
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一氧化碳和氧化銅反應(yīng)不僅能生成銅，還可能生成中間產(chǎn)物氧化亞銅（化學(xué)式為Cu₂O）．如果要對(duì)反應(yīng)后A處殘留固體的組成進(jìn)行探究，則猜想殘留固體的組成可能為：全部為銅；銅和氧化銅的混合物；銅和氧化亞銅的混合物；氧化銅、氧化亞銅的混合物；銅、氧化銅和氧化亞銅的混合物
故答案為：
（1）在出口處添加一燃著的酒精燈；（2）先通一氧化碳；（3）黑色固體逐漸變成亮紅色；
 Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；（4）①CO；②CO₂； （或?qū)懨�稱）；（5）全部為銅；銅和氧化銅的混合物；銅和氧化亞銅的混合物；氧化銅、氧化亞銅的混合物；銅、氧化銅和氧化亞銅的混合物．

點(diǎn)評(píng)：教材中實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作裝置圖回憶實(shí)驗(yàn)過(guò)程，根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)分析題設(shè)問(wèn)題的解決方法．