Question

8．如图1是利用CO、CO₂混合气体中的CO还原CuO的实验示意图．
①仪器a的名称是铁架台．乙装置中应该用酒精灯的外焰加热．
②写出甲中反应的化学方程式：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
乙装置的仪器b中黑色粉末变红时发生反应的化学方程式：CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
③反应过程中，丙中可观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊．
④该装置存在的主要问题是缺少尾气处理装置．
⑤实验结束后，要从甲装置的混合溶液中回收得到较纯净的NaOH固体．
资料显示，在不同温度下NaOH的溶解度如下：

温度（℃）	10	20	40	60	80	100
溶解度（g/100g水）	64	85	138	203	285	376

利用实验室的试剂和条件，实验步骤如图2（其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为实验操作）：
请具体填写试剂A的化学式以及实验操作Ⅰ、Ⅲ的名称．
化学式：ACa（OH）₂；
操作名称：Ⅰ过滤Ⅱ：加热蒸发形成饱和溶液Ⅲ冷却（降温结晶）

Answer 1

分析 ①从仪器的图及用途去分析；
②二氧化碳与碱反应生成盐和水，一氧化碳还原氧化铜，生成红色铜单质和二氧化碳；
③二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀，使石灰水变浑浊；
④装置中缺少对尾气一氧化碳的处理；
⑤回收甲装置中的NaOH固体，实际就是先除去其中的Na₂CO₃杂质，再结晶出NaOH，由资料所示不同温度下NaOH的溶解度可见，其溶解度受温度影响较大，故可采用加热后降温结晶．

解答 解：①由仪器的图及用途可知仪器为：铁架台；由于酒精灯的外焰温度最高，所以乙装置中应该用酒精灯的外焰加热；故答案为：铁架台；外；
②二氧化碳与碱反应生成盐和水，一氧化碳不参与反应，一氧化碳还原氧化铜，生成红色铜单质和二氧化碳，
故填：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
③二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀，使石灰水变浑浊，
故答案为：澄清石灰水变浑浊；
④一氧化碳有毒，不溶于水，可燃，装置中缺少对尾气一氧化碳的处理，
故答案为：缺少尾气处理装置；
⑤要从甲装置的混合溶液中回收得到较纯净的NaOH固体，要先除去其中的Na₂CO₃杂质，用Ca（OH）₂与Na₂CO₃反应生成沉淀碳酸钙和氢氧化钠，过滤出沉淀，得到氢氧化钠溶液，由资料可得出氢氧化钠的溶解度受温度影响较大，可加热后再降温结晶，故答案为：Ca（OH）₂；过滤；冷却（降温结晶）．

点评 本题考查了一氧化碳还原氧化铜、二氧化碳与碱反应以及混合物分离除杂，前几题比较基础常见，而最后一题对学生的解题能力要求较高．