Question

【題目】某校學(xué)生課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)驗(yàn)證一氧化碳具有還原性，回答下列問(wèn)題：

(1)寫(xiě)出裝置A中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：__________。

(2)裝置B中最適宜的試劑是_________________。

(3)若實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有裝置C，使裝置B與裝置D直接相連，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響是_______。

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的___________________現(xiàn)象，可證明CO具有還原性。

(5)若要根據(jù)裝置F中澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象確認(rèn)一氧化碳具有還原性，應(yīng)在上圖裝置________與______之間連接下圖中的________裝置(填序號(hào))。

Answer 1

【答案】CaCO3+2H＋=Ca2＋+H2O+CO2↑ 飽和碳酸氫鈉溶液 沒(méi)有除去氣體中的水蒸氣，高溫下水蒸氣與炭反應(yīng)生成H2和CO，H2也能還原CuO，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 E裝置中黑色CuO變成紅色 D E ②

【解析】

在裝置A中鹽酸和石灰石反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w通過(guò)盛有的NaHCO3飽和溶液裝置B中可以除去其中混有的雜質(zhì)HCl氣體，氣體再通過(guò)C裝置中的濃硫酸干燥得到純凈CO2。在D中高溫條件下，C和CO2反應(yīng)生成CO；CO能還原CuO產(chǎn)生單質(zhì)Cu和CO2，使固體由黑色變?yōu)榧t色，CO2能夠使澄清石灰水變渾濁。在C和CO2反應(yīng)的反應(yīng)中，CO2不可能完全轉(zhuǎn)化為CO，所以從D裝置出來(lái)的氣體中含有CO2，為防止未反應(yīng)的CO2的干擾，應(yīng)先把原來(lái)的CO2除去。

(1)裝置A中，鹽酸和石灰石反應(yīng)生成二氧化碳、氯化鈣和水，其反應(yīng)離子方程式為：CaCO3+2H＋=Ca2＋+H2O+CO2↑；

(2)實(shí)驗(yàn)室用鹽酸和石灰石制取CO2，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量導(dǎo)致鹽酸中的HCl揮發(fā)，因此制取的CO2中含有雜質(zhì)HCl氣體，為除去HCl氣體，同時(shí)不減少CO2氣體，選取的試劑應(yīng)能除去氯化氫氣體且不和二氧化碳反應(yīng)，一般常用飽和的NaHCO3溶液；

(3)裝置C的作用是干燥CO2氣體，若沒(méi)有該裝置，CO2中的水蒸氣高溫下也可以與C反應(yīng)生成H2和CO，H2也能還原CuO，無(wú)法檢驗(yàn)CO具有還原性；

(4)在高溫條件下，在裝置D中CO2和C反應(yīng)生成CO，所以D裝置中的黑色固體是炭，反應(yīng)方程式為CO2+C2CO，一氧化碳具有還原性，在裝置E中發(fā)生反應(yīng)：CO+CuOCu+CO2，所以CO能還原黑色的氧化銅，使其變?yōu)榧t色的銅單質(zhì)，因此E裝置中黑色CuO變成紅色，就證明了CO的還原性；

(5)在高溫條件下，C和CO2反應(yīng)產(chǎn)生CO，CO2不可能完全轉(zhuǎn)化為CO，所以由D裝置出來(lái)的氣體中含有CO2，為防止未反應(yīng)的CO2的干擾，應(yīng)先把D出來(lái)的CO2除去，再將CO氣體通過(guò)E裝置。所以在D、E之間增加一個(gè) 除去CO2的裝置，由于CO2是酸性氧化物，所以用堿性固體物質(zhì)除去，合適的裝置是②。