Question

某课外小组欲通过实验证明方铅矿分解所得白色粉末中含有氧元素，设计以下的实验装置：
在实验或改进实验中，可能发生的化学反应如下：
PbO+CPb+CO↑，2PbO+C2Pb+CO₂↑，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
[Cu（NH₃）₂]Ac+CO+2NH₃?[Cu（NH₃）₄]Ac?CO△H＜0．请回答以下问题：
（1）在装置A中不断鼓入氮气的作用是______，能否用空气代替氮气？______，其理由是______．
（2）在实验过程中，未见B装置中有白色沉淀生成，说明在装置A中发生反应的化学方程式是______，证明氧化铅里含有氧元素的实验事实是______．
（3）若使实验更具有说服力，通过增添设备和药品，设计一个更加严密的改进实验方案是______．
（4）若没有木炭粉和氮气，改用氢气行吗？______，实验的装置和药品又将做怎样的调整？______．

Answer 1

解：（1）N₂可将实验装置内的空气排净，并作为动力源将PbO与C反应生成的气体，赶入B、C两个实验装置处；
空气中的O₂可与灼热的炭反应，且空气中还含有CO₂、H₂O等含氧化合物，均可导致实验失败，不可用空气体代替N₂．
故答案为：N₂可将实验装置内的空气排净，并作为动力源将PbO与C反应生成的气体，赶入B、C两个实验装置处；
否；空气中的O₂可与灼热的炭反应，且空气中还含有CO₂、H₂O等含氧化合物，均可导致实验失败；
（2）未见B装置中有白色沉淀生成，说明没有二氧化碳生成，装置A中发生反应PbO+CPb+CO↑；
在装置C处可见一氧化碳燃烧产生的淡蓝色火焰，说明氧化铅里含有氧元素，
故答案为：PbO+CPb+CO↑；C处燃烧产生的淡蓝色火焰；
（3）可在装置B后串联一个内盛[Cu（NH₃）₂]Ac溶液的洗气装置，吸收一氧化碳，反应完毕，取出吸收液加热解吸，用排水取气法收集放出的气体，通过进一步实验证明该气体是一氧化碳，
故答案为：可在装置B后串联一个内盛[Cu（NH₃）₂]Ac溶液的洗气装置，吸收一氧化碳，反应完毕，取出吸收液加热解吸，用排水取气法收集放出的气体，通过进一步实验证明该气体是一氧化碳；
（4）氢气具有还原性，同时可以将实验装置内的空气排净，并作为动力源将PbO与C反应生成的气体，赶入B、C两个实验装置处，可用H₂代替N₂和木炭，发生反应PbO+H₂Pb+H₂O；
用无水CuSO₄吸收生成的水，证明氧化铅中含有氧元素，将装置B改用内盛CuSO₄白色粉末的干燥管，
故答案为：可以；将装置B改用内盛CuSO₄白色粉末的干燥管．
分析：（1）N₂可将实验装置内的空气排净，并作为动力源将PbO与C反应生成的气体，赶入B、C两个实验装置处；
空气中的O₂可与灼热的炭反应，且空气中还含有CO₂、H₂O等含氧化合物，均可导致实验失败；
（2）未见B装置中有白色沉淀生成，说明没有二氧化碳生成，装置A中发生反应PbO+CPb+CO↑，在装置C处可见一氧化碳燃烧产生的淡蓝色火焰，说明氧化铅里含有氧元素；
（3）由题目信息可知，[Cu（NH₃）₂]Ac溶液吸收一氧化碳是可以反应，可在装置B后串联一个内盛[Cu（NH₃）₂]Ac溶液的洗气装置，吸收一氧化碳，反应完毕，取出吸收液加热解吸，用排水取气法收集放出的气体，通过进一步实验证明该气体是一氧化碳；
（4）氢气具有还原性，同时可以将实验装置内的空气排净，并作为动力源将PbO与C反应生成的气体，赶入B、C两个实验装置处，可用H₂代替N₂和木炭，发生反应PbO+H₂Pb+H₂O，用无水CuSO₄吸收生成的水，证明氧化铅中含有氧元素．
点评：本题考查实验原理、实验装置理解与评价、实验方案设计、氧化还原反应等，难度中等，理解实验原理是关键，是对所学知识的综合运用，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力，学习中全面把握基础知识．