Question

17．木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史．某兴趣小组的同学为了探究木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的气体产物是什么，提出了猜想：
a、气体产物可能是二氧化碳；
b、气体产物可能是一氧化碳；
c、气体产物可能是二氧化碳和一氧化碳的混合物．
（1）如果猜想a成立，写出气体产物通入澄清石灰水反应的化学方程式Ca（OH）₂+CO₂=H₂O+CaCO₃↓．
（2）如果气体产物只有二氧化碳，写出木炭还原氧化铜反应的化学方程式C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
（3）同学们设计了如图所示装置（铁架台已略去），通过实验探究气体产物的成分．

实验过程中观察到A、E装置中的澄清石灰水均变浑浊，C装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为二氧化碳和一氧化碳的混合气体，写出D装置内发生反应的化学方程式CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，此装置的不足之处是没有尾气处理装置．（说明：NaOH溶液可以吸收CO₂气体）

Answer 1

分析 （1）根据二氧化碳遇澄清石灰水变浑浊进行判断；
（2）熟记题目假设的是猜想b成立，也就是木炭还原氧化铜生成了CO；
（3）根据二氧化碳遇澄清石灰水变浑浊的特点和一氧化碳与氧化铜反应的现象原理以及尾气中含有有毒气体，进行判断．

解答 解：（1）因二氧化碳遇澄清石灰水变浑浊，气体产物通入澄清石灰水反应后的产物为碳酸钙．故答案为：Ca（OH）₂+CO₂=H₂O+CaCO₃↓；
（2）由于题目假设是猜想b成立，也就是木炭还原氧化铜生成了CO，所以对应的木炭还原氧化铜的化学反应式是：C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑．故答案为：C+2CuO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
（3）因二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以A中石灰水是确认原混合气体中是否存在CO₂；经过B装置后，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳，C中石灰水是确认CO₂是否已经被除尽，排除二氧化碳对下面实验的干扰．而E装置中的澄清石灰水变浑浊，则为一氧化碳还原氧化铜生成的二氧化碳的作用；
故答案为：二氧化碳和一氧化碳的混合气体．
在D中，一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故填：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
尾气中的有毒气体一氧化碳没有处理直接排放到空气中，造成了污染，故填：没有尾气处理装置．

点评 本题从木炭还原氧化铜、二氧化碳气体的检验和除去方法设置考点，体现了化学的实验学科的特点，这就要求同学们不断培养运用所学知识进行探究实验的能力和意识．