Question

【题目】通常状况下，CO是一种无色、无味、有毒的气体，难溶于水，与酸、碱、盐溶液均不反应。已知乙二酸晶体加热分解的方程式为：H2C2O4·2H2O3H2O+CO2↑+CO↑，不考虑其他因素干扰，如何利用下列装置验证反应产物中含有CO2和CO（装置不能重复使用）。酒精喷灯可作高温热源。请回答下列问题：

（1）检验装置A气密性的方法是

（2）按气流方向连接各仪器，用数字表示接口的连接顺序：

①→

（3）证明CO存在的实验现象是

（4）本实验尾气处理的方法是

（5）根据题给的数据，假设各反应均充分发生且产生的气体全部排出，并与吸收液充分反应（提示：B、C中澄清石灰水均先变浑浊，后又变澄清），D中溶质及对应的物质的量是： 。

Answer 1

【答案】（1）①处接长导管，将导管伸入盛有水的烧杯中，用手握住试管观察，若导管口产生气泡，松开手有小段水柱回流，则装置A气密性良好；

（2）⑤④⑥⑦②③

（3）B装置中黑色氧化铜变红，澄清石灰水变浑浊，则含CO；

（4）在导管③后放置一个燃着的酒精灯（或用气囊收集）

（5）0.01molNa2CO3和0.08molNaHCO3

【解析】试题分析：本题考查气体的检验，涉及装置气密性的检查，实验装置的连接，尾气的处理，与实验有关的计算。检验CO2用澄清的石灰水；检验CO，利用CO具有还原性，CO将CuO还原，自身被氧化成CO2，再检验CO的氧化产物CO2；由于CO2对CO的检验造成干扰，所以检验的顺序为：检验CO2→除尽CO2→检验CO，则装置的连接顺序为A→C→D→B，按气流方向，各仪器的连接顺序为①→⑤④→⑥⑦→②③。

（1）检查装置A的气密性用微热法，方法是：连好装置，①处接长导管，将导管伸入盛有水的烧杯中，用手握住试管观察，若导管口产生连续气泡，松开手有小段水柱回流，则装置A气密性良好。

（2）根据上述分析，按气流方向连接各仪器，用数字表示接口的连接顺序为：①→⑤④⑥⑦②③。

（3）证明存在CO的实验现象：B装置中黑色氧化铜变红，澄清石灰水变浑浊。

（4）本实验的尾气中含有CO和CO2，CO污染大气，由于CO难溶于水，与酸、碱、盐溶液均不反应，处理方法是：在导管③后放置一个燃着的酒精灯（或用气囊收集）。

（5）n（H2C2O4·2H2O）==0.1mol，根据方程式H2C2O42H2O 3H2O + CO2↑+ CO↑，反应生成n（CO2）=0.1mol；C装置中n[Ca（OH）2]=0.05mol/L0.1L=0.005mol，C装置中澄清石灰水先变浑浊后又变澄清，C装置中反应为2CO2+Ca（OH）2=Ca（HCO3）2，C装置中消耗CO2物质的量为0.005mol2=0.01mol；进入D装置中的CO2物质的量为0.1mol-0.01mol=0.09mol，D装置中n（NaOH）=1mol/L0.1L=0.1mol，1：1n（NaOH）：n（CO2）=0.1mol：0.09mol=10:92:1，则D装置中CO2和NaOH完全反应生成Na2CO3和NaHCO3，根据Na+守恒列式2n（Na2CO3）+n（NaHCO3）=0.1mol，根据C守恒列式n（Na2CO3）+n（NaHCO3）=0.09mol，解得n（Na2CO3）=0.01mol，n（NaHCO3）=0.08mol；D中最终生成的生成物Na2CO3物质的量为0.01mol，NaHCO3物质的量为0.08mol。