题目内容

13．已知C+CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO，C+H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2．某校课外活动小组的同学设计如图所示实验装置，用来验证一氧化碳具有还原性．

回答下列问题：
（1）写出装置A中所发生反应的离子方程式：CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑．
（2）装置B中最适宜的试剂是饱和碳酸氢钠溶液．
（3）装置D中黑色固体为炭 （填名称）．
（4）按照如图装置进行实验时，首先进行的操作是检查装置的气密性．
（5）根据实验中的E装置中黑色CuO变成红色现象，可证明CO具有还原性．
（6）若实验中没有装置C，使装置B与装置D直接相连，会对实验造成的影响是没有除去气体中的水蒸气，高温下水蒸气与炭反应生成H2和CO，H2也能还原CuO，从而干扰对CO还原性的验证．
（7）若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认一氧化碳具有还原性，应在上图装置D与E之间连接图中的④装置（填序号）．

分析 本题是探究CO还原性的实验设计题，利用C和CO2反应生成的CO还原氧化铜，结合氧化铜变红色粉末和石灰水变浑浊来推测CO的还原性，但因CO2中混有的水汽也能和C反应生成CO和H2，生成的H2有还原性对实验有干扰，因此CO2必须干燥处理，据此分析可作答；
（1）装置A中是盐酸和石灰石反应生成二氧化碳、氯化钙和水；
（2）实验室用盐酸和石灰石制取二氧化碳，该反应放出的热量导致盐酸挥发，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体，常用饱和的碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体；
（3）装置D中选择碳粉与CO2与反应生成CO；
（4）因存在气体制备，整套实验装置需密封，故需检验装置的气密性；
（5）黑色的氧化铜被还原为铜，可间接推测CO具有还原性；
（6）若没有C装置干燥CO2气体，挥发出的水汽与碳作用也能生成还原性的气体H2，对CO的性质实验有干扰；
（7）碳和二氧化碳的反应中，二氧化碳不可能完全转化为一氧化碳，所以从D装置出来的气体中含有二氧化碳，为防止原来二氧化碳的干扰，应先把原来的二氧化碳除去．

解答 解：（1）装置A中是盐酸和石灰石反应生成二氧化碳、氯化钙和水，其反应离子方程式为：CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑，
故答案为：CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑；
（2）实验室用盐酸和石灰石制取二氧化碳，该反应放出的热量导致盐酸挥发，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体，为除去氯化氢气体，选取的试剂应能除去氯化氢气体且不和二氧化碳反应，则只能选取可溶性的饱和碳酸氢盐，一般常用饱和的碳酸氢钠溶液，故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；
（3）选择C和CO2反应生成CO，故答案为：炭；
（4）实验前，需对整套装置进行气密性检验，故答案为：检查装置的气密性；
（5）利用E装置中的黑色氧化铜变为红色，可知道氧化铜被还原为铜，推测CO具有还原性，故答案为：E装置中黑色CuO变成红色；
（6）实验中没有装置C，使装置B与装置D直接相连，则CO2中混有的水汽会与碳反应生成还原性的H2，影响CO还原性的判断，故答案为：没有除去气体中的水蒸气，高温下水蒸气与炭反应生成H2和CO，H2也能还原CuO，从而干扰对CO还原性的验证；
（7）和二氧化碳的反应中，二氧化碳不可能完全转化为一氧化碳，所以从D装置出来的气体中含有二氧化碳，为防止原来二氧化碳的干扰，应先把D出来的二氧化碳除去，再将一氧化碳气体通过E装置，二氧化碳是酸性氧化物，所以用碱性物质除去，所以选②；
故答案为：D；E；②．

点评 本题以实验方案设计为载体考查了元素化合物的性质，化学方程式和离子方程式的书写，除杂试剂的选择等，综合性较强．

练习册系列答案
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