Question

取化学式为MZ的黄色粉末状化合物进行如下实验．将MZ和足量碳粉充分混合，平铺在反应管a中．在b瓶中盛足量澄清石灰水．按图连接仪器．

实验开始时缓缓通入氮气，过一段时间后，加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成．同时，b瓶的溶液中出现白色浑浊．待反应完全后，停止加热，仍继续通氮气，直至反应管冷却．此时，管中的熔融物凝固成银白色金属．根据以上叙述回答问题：
（1）元素Z是

氧

；
（2）停止加热前是否需要先断开a和b的连接处？为什么？
（3）反应管a中发生的所有反应的化学方程式是

MO+CO

△  .

M+CO₂、MO+C

△  .

M+CO↑、CO₂+C

△  .

2CO、2MO+C

△  .

2M+CO₂↑

（4）本实验的尾气是否需处理？如需处理，请回答如何处理；如不需处理，请说明理由．

Answer 1

分析：（1）b瓶的溶液出现白色浑浊，说明MZ和碳反应有二氧化碳生成，根据反应前后元素守恒判断MZ所含元素；
（2）停止加热后，继续通氮气，直到反应管冷却，不会发生倒吸；
（3）由题意可知，MZ与碳在加热的条件下生成M与二氧化碳，可能会生成一氧化碳，碳与二氧化碳生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性可以与MZ反应生成M与二氧化碳；
（4）在高温下会与碳反应生成有毒的一氧化碳，石灰水不能吸收一氧化碳，排到大气中会污染空气，肯定要进行尾气处理，根据一氧化碳的还原性设计处理方案．

解答：解：（1）通过题意知，b瓶的溶液出现白色浑浊，说明粉末和碳反应有二氧化碳生成，根据反应前后元素守恒知，Z是氧元素，故答案为：氧；
（2），因为停止加热后，继续通氮气，直到反应管冷却，不会发生倒吸，故停止加热前不需要先断开a和b的连接处，
答：不需要；因有N₂不断通入，b瓶溶液不会倒吸至a管；
（3）由题意可知，MZ与碳在加热的条件下生成M与二氧化碳或一氧化碳，碳与二氧化碳生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性可以与MZ反应生成M与二氧化碳，反应方程式为：MO+CO

△  .

M+CO₂、MO+C

△  .

M+CO↑、CO₂+C

△  .

2CO、2MO+C

△  .

2M+CO₂↑，
故答案为：MO+CO

△  .

M+CO₂、MO+C

△  .

M+CO↑、CO₂+C

△  .

2CO、2MO+C

△  .

2M+CO₂↑；
（4）本实验的尾气需要处理，因为反应产生的二氧化碳在高温下会与碳反应生成有毒的一氧化碳，石灰水不能吸收一氧化碳，排到大气中会污染空气．一般用燃烧的方法处理一氧化碳，所以可以用双孔塞把b塞起来，一个孔导入反应后产生的气体，以除去二氧化碳，另一孔导出，在导管口处点燃，出去一氧化碳，或连接一个加热的装有CuO粉末的反应管，
答：需处理，因为尾气中含有CO，CO有毒排到大气中会污染空气，应该进行尾气处理；处理的方法可以将其在导管口点燃，或者用气球收集，或接一个加热的装有CuO的玻璃管．

点评：综合考查物质的组成的测定、对实验方案与操作的评价等，难度中等，掌握元素化合物的性质是解题的关键，注意基础知识的全面掌握．