Question

在查阅资料时，小明得知CO₂在高温条件下能与木炭反应生成CO。他决定对该反应进行探究。
[提出问题]CO₂与木炭在高温条件下反应是否生成CO?
[实验探究]小胡设计了如图27的实验方案，并进行实验。

(1)A中用石灰石与稀盐酸反应生成CO₂，反应的化学方程式为             。
(2)B中装有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去CO₂气体中混有的少量HCl气体。C中装有浓硫酸。其作用是          。
(3)E中装入氢氧化钠溶液的作用是            。
[实验结论]经检验F处的气体为CO。结论：CO₂在高温条件下与木炭反应生成了CO。
[实验反思] (4)有同学对A装置作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端
插入小试管中。改进后的优点是           。
[实验拓展] (5)撤去B，按A→C→D→E顺序连接。然后A中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成O₂，反应的化学方程式为  ① 。此时要检验该实验条件下D中木炭所发生反应的生成物，还需要补充和完善的实验是  ② 。

Answer 1

（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ （2分）
（2）吸水作干燥剂（1分） 
（3）吸收多余的二氧化碳（1分）
（4）可通过控制加酸的量，控制产生气体的快慢；同时小试管中充满盐酸，可达到液封的作用。

②在D、E之间增加一个装有澄清石灰水的洗气瓶，石灰水变浑浊，则说明有二氧化碳生成；再在F出点燃气体，若产生蓝色火焰，且在火焰上方罩一内壁涂有石灰水的烧杯，石灰水变浑浊，则证明有CO生成（2分）

析：（1）根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳书写化学方程式；
（2）根据浓硫酸的吸水性分析；
（3）根据氢氧化钠溶液的性质和气体的成分分析；
（4）从控制反应物的量和增加装置的气密性进行分析，
（5）检验二氧化碳要用澄清石灰水，检验一氧化碳根据其燃烧后的生成物．
解答：解：（1）石灰石中的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙，水和二氧化碳，反应的化学方程式为 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）C中装有浓硫酸，浓硫酸有吸水性，故其作用是吸水作干燥剂．
（3）为了排除为反应的二氧化碳的干扰，E中装入氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的二氧化碳．
（4）在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中，可通过控制加酸的量，控制产生气体的快慢；同时小试管中充满盐酸，可达到液封的作用．
（5）二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成O₂，反应的化学方程式为 ．碳和氧气充分反应生成二氧化碳，不充分反应生成一氧化碳，此时要检验该实验条件下D中木炭所发生反应的生成物，还需要补充和完善的实验是 在D、E之间增加一个装有澄清石灰水的洗气瓶，石灰水变浑浊，则说明有二氧化碳生成；再在F出点燃气体，若产生蓝色火焰，且在火焰上方罩一内壁涂有石灰水的烧杯，石灰水变浑浊，则证明有CO生成
故答案为：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 
（2）吸水作干燥剂
（3）吸收多余的二氧化碳
（4）可通过控制加酸的量，控制产生气体的快慢；同时小试管中充满盐酸，可达到液封的作用．
（5）
②在D、E之间增加一个装有澄清石灰水的洗气瓶，石灰水变浑浊，则说明有二氧化碳生成；再在F出点燃气体，若产生蓝色火焰，且在火焰上方罩一内壁涂有石灰水的烧杯，石灰水变浑浊，则证明有CO生成
点评：本实验侧重考查学生的观察与思考能力，对碳以及碳的氧化物一些性质及气体的检验方法进行了考查，属于难度较大的题目．