Question

20．碳及许多含碳化合物不充分燃烧都会产生一氧化碳，一氧化碳是一种污染空气的有毒气体，它使人中毒的原因是一氧化碳与人体血液中的血红蛋白结合，使人体缺氧，通常采用燃烧法处理尾气中的一氧化碳．原理是使一氧化碳与空气中氧气反应，写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．若用如图装置收集氧气，气体应从②进入（填接口序号）．某同学对一氧化碳与一定量的氧气反应后所得的气体成分进行了如下实验探究：
[提出猜想]反应后气体的组成可能是：①CO和CO₂；②只有CO₂；③CO₂、O₂．
[实验探究]该同学为了验证自己的猜想，用下列装置进行实验：

①装置B中氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳．
②用带火星的木条伸入D中出现的现象是木条复燃．
[实验结论]通过实验证明，猜想③成立．

Answer 1

分析 一氧化碳是一种污染空气的有毒气体，一氧化碳与人体血液中的血红蛋白结合，使人体缺氧而造成人体缺氧中毒；通常采用燃烧法处理尾气中的一氧化碳．
据高锰酸钾制取氧气的反应物、生成物写出方程式；据实验注意事项及氧气的密度解决．
提出猜想：可到“用带火星的木条伸入D中”，则可推测是检验氧气的，故可提出猜想：CO₂、O₂．
实验探究：为了验证自己的猜想，利用装置中的药品推测反应目的和现象，正确书写化学方程式；可以利用结论反推猜想③和实验现象．

解答 解：碳及许多含碳化合物不充分燃烧都要产生一氧化碳，一氧化碳是一种污染空气的有毒气体，它使人中毒的原因是：一氧化碳与人体血液中的血红蛋白结合，使人体缺氧；通常采用燃烧法处理尾气中的一氧化碳．某同学对一氧化碳与一定量的氧气反应后所得的气体成分进行了如下实验探究：
在猜想反应后的物质组成可能时，既要考虑生成物，又要考虑反应物的过量问题，若CO过量，则有CO和CO₂，若O2过量则有CO₂、O₂，若恰好完全反应则只有生成物CO₂．
高锰酸钾在加热的条件下可以分解产生二氧化锰、锰酸钾和氧气；化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；因氧气的密度大于空气的密度，为得到较为纯净的氧气，氧气应从导管②进，空气从导管①排出．
提出猜想：反应后气体的组成可能是：①CO和CO₂；②只有CO₂；③CO₂、O₂．
实验探究：该同学为了验证自己的猜想，用下列装置进行实验：
①装置B中氢氧化钠溶液的作用是：①吸收二氧化碳（或除去二氧化碳）．
②装置A中出现的现象是：澄清石灰水变浑浊，用带火星的木条伸入D中出现的现象是：木条复燃．
实验结论：通过实验验证，猜想③成立．
故答案为：一氧化碳与人体血液中的血红蛋白结合，使人体缺氧；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；②；
提出猜想：③CO₂、O₂
实验探究：①吸收二氧化碳（或除去二氧化碳）
②木条复燃．

点评 掌握二氧化碳与一氧化碳的化学性质；了解猜想与实验探究的方法；掌握常用气体的检验和除杂的方法．