题目内容
20．某化学小组用如图所列装置（固定装置略）验证CO能还原CuO，并探究其还原产物的组成．
请回答：
（1）按气流方向，各装置从左到右的连接顺序为：i→cd→gh或hg→ab→jk或kj→fe尾气处理（填仪器接口的字母编号）．
（2）说明CO能还原CuO的实验现象为F处硬质玻璃管中的黑色固体变为红色，C处澄清石灰水变浑浊．
（3）该实验处理尾气的方法为点燃烧掉或用气囊收集．
（4）若去掉B装置，可能产生的影响为NaHCO3分解产生的水蒸气高温能与碳粉反应生成H2，对实验产生干扰．
（5）将各装置按正确的顺序连接后进行实验．当反应结束后，F处硬质玻璃管中的固体全部变为红色．
[查阅资料]Cu和Cu2O均为红色；Cu2O在酸性溶液中能生成Cu和Cu2+．
[提出猜想]红色固体的成分可能为：①Cu；②Cu2O；③Cu和Cu2O．
[实验验证]该小组为验证上述猜想，分别取少量红色固体放人试管中，进行如下实验．
| 实验编号 | 操作 | 现象 |
| a | 加入足量稀硝酸、振荡 | 试管内红色固体完全溶解，溶液变为蓝色，并有无色气体产生 |
| b | 加入足量稀硫酸、振荡 | 试管内有红色固体，溶液为无色 |
[实验结论]根据上述实验结果，可知红色固体的成分为Cu（填化学式）．
分析 （1）验证CO能还原CuO，并探究其还原产物的组成，利用的原理是一氧化碳还原氧化铜反应生成铜和二氧化碳，验证生成的二氧化碳用澄清石灰水，生成的产物为红色固体，先制备纯净的一氧化碳，依据装置图可知，装置E加热分解生成二氧化碳和水蒸气，通过装置B吸收水蒸气，通过装置D二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，通过装置A中的碱石灰除去未反应的二氧化碳气体，得到纯净的一氧化碳气体，通过装置F加热发生反应，生成的气体二氧化碳通过装置C中的澄清石灰水检验，最后剩余一氧化碳气体不能排放到空气中，需要收集或点燃进行尾气处理；
（2）依据上述分析说明CO能还原CuO的实验现象应根据生成的红色固体和二氧化碳去产生的现象判断；
（3）实验过程中生成的尾气为一氧化碳，一氧化碳气体有毒不能排放到空气中需要点燃或收集；
（4）B装置是吸收生成的水蒸气，若去掉B装置水蒸气进入装置D会和碳反应生成氢气，氢气也会还原氧化铜来分析；
（5）Cu和Cu2O均为红色，所以红色固体的成分可能为：①Cu；②Cu2O；③Cu和Cu2O的混合物；
依据实验现象和物质性质分析，硝酸和铜、氧化亚铜都能发生反应，稀硫酸只和氧化亚铜发生反应．
解答 解：（1）验证CO能还原CuO，并探究其还原产物的组成，利用的原理是一氧化碳还原氧化铜反应生成铜和二氧化碳，验证生成的二氧化碳用澄清石灰水，生成的产物为红色固体，先制备纯净的一氧化碳，依据装置图可知，装置E加热分解生成二氧化碳和水蒸气，通过装置B吸收水蒸气，通过装置D二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，通过装置A中的碱石灰除去未反应的二氧化碳气体，得到纯净的一氧化碳气体，通过装置F加热发生反应，生成的气体二氧化碳通过装置C中的澄清石灰水检验，最后剩余一氧化碳气体不能排放到空气中，需要收集或点燃进行尾气处理，按气流方向，各装置从左到右的连接顺序为icdgh（或hg）abjk（或kj）fe；
故答案为：cd；gh（或hg）；ab；jk（或kj）；fe；
（2）上述分析可知说明CO能还原CuO的实验现象为F处硬质玻璃管中的黑色固体变为红色，C处澄清石灰水变浑浊；
故答案为：F处硬质玻璃管中的黑色固体变为红色，C处澄清石灰水变浑浊；
（3）实验过程中生成的尾气为一氧化碳，一氧化碳气体有毒不能排放到空气，该实验处理尾气的方法为点燃烧掉或用气囊收集；
故答案为：点燃烧掉或用气囊收集；
（4）B装置是吸收生成的水蒸气，若去掉B装置，NaHCO3分解产生的水蒸气进入装置D，高温能与碳粉反应生成H2 ，对实验产生干扰；
故答案为：NaHCO3分解产生的水蒸气高温能与碳粉反应生成H2，对实验产生干扰；
（5）Cu和Cu2O均为红色，所以红色固体的成分可能为：①Cu；②Cu2O；③Cu和Cu2O的混合物；Cu2O在酸性溶液中能生成Cu和Cu2+，分别取少量红色固体放人试管中，加入足量稀硝酸、振荡，试管内红色固体完全溶解，溶液变为蓝色，说明生成了铜离子，并有无色气体产生证明为一氧化氮，但铜和氧化亚铜都可以和硝酸发生反应，反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，3Cu2O+14HNO3（稀）=6Cu（NO3）2+2NO↑+7H2O，a实验不能确定红色固体成分；加入足量稀硫酸、振荡，试管内有红色固体，溶液不变色证明无氧化亚铜，红色固体为铜；
故答案为：Cu和Cu2O；a；3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O、3Cu2O+14HNO3（稀）=6Cu（NO3）2+2NO↑+7H2O；Cu．
点评 本题考查了实验验证生成物成分、实验探究物质组成的分析判断，主要是装置连接设计，物质性质的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
| A． | IA族元素的金属性比IIA族元素的金属性强 | |
| B． | 第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小 | |
| C． | 同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增加 | |
| D． | VIA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高 |
| A． | H+[${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{CI}}{••}$${\;}_{•}^{•}$]- | |
| B． | Na+[${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{O}}{••}$${\;}_{•}^{•}$H]- | |
| C． | ${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{O}}{••}$${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{C}}{••}$${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{O}}{••}$${\;}_{•}^{•}$ | |
| D． |  |
| 主 族 周期 | IA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅥⅠA | 0 |
| 二 | ① | ② | ||||||
| 三 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ||
| 四 | ⑨ | ⑩ |
（2）元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4，碱性最强的是NaOH，呈两性的氢氧化物是Al（OH）3；
（3）按要求写出下列两种物质的电子式：①的氢化物的结构式为
； ②、⑦的氢化物的沸点更高的是HF；原因是HF分子之间存在氢键．（4）在⑦与⑩的单质中，化学性质较活泼的是Cl2，可用什么化学反应说明该事实（写出反应的化学方程式）：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2．
）的流程如下：
），所需的试剂是氯化铁溶液或浓溴水．T℃，a mol/L萘酚溶液的pH=b，则该温度下萘酚的电离平衡常数K=$\frac{1{0}^{-2b}}{a-1{0}^{-b}}$．
；
）有还原性，易被氧化；
．
．
）是一种重要的染料中间体．根据已有知识并结合相关信息，写出以苯、（CH3CO）2O及CH3COOH为主要有机原料制备对苯二胺的合成路线流程图（无机试剂任用）．合成路线流程图示例如下：| A原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同 |
| B元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1 |
| C原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数，且与A同周期 |
| D元素的主族序数与周期数的差为4，且不与A元素在同一周期 |
| E是第四周期中含未成对电子数最多的元素 |
| F基态原子外围电子排布式为（n+1）d3n（n+2）Sn |
（2）E的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1．
．
，Y的结构式为
．