Question

13．某兴趣小组对物质的性质和成分进行相关探究．
（1）常见金属活动性顺序如图甲，填写相应的元素符号：

某同学用硫酸铜溶液把“铁刀”变成“铜刀”，其反应的化学方程式为Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，该反应的基本反应类型为置换反应．
（2）兴趣小组同学用氧化铜与足量的炭粉利用如图乙所示的装置进行实验，对生成气体的成分进行探究．

【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳？
【实验与讨论】
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间．
②关闭K，加热至一定温度使之反应，使气囊收集气体样品．
③除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，如图丙装置中最为合理的是C．

【实验求证】
将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图乙所示的装置进行实验，A中的固体应选用氧化铜，B中溶液为澄清石灰水，若A中黑色固体出现了红色，B中澄清石灰水变浑浊，可说明气体样品中含有一氧化碳．
【实验反思】
炭粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比大于（填“大于”、“等于”或“小于”）3：8．

Answer 1

分析 （1）根据金属活动性顺序表的应用分析解答．
（2）【实验与讨论】观察装置的特点，分析除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中的最为合理装置．
【实验求证】根据实验的目的，分析A中应加入的固体、实验的现象等．
【实验反思】根据一氧化碳、二氧化碳中碳、氧元素比分析．

解答 解：（1）由金属的活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可知，在金属活动顺序表空格内应填入Mg、Ag；铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；
（2）【实验与讨论】除去气体样品中的二氧化碳，应将气体通入到氢氧化钠溶液中，由于一氧化碳的密度小于水的密度，可通过右边长导管将氢氧化钠排出，将气体收集在集气瓶中，所以，最为合理装置是c；
【实验求证】为了验证生成的气体中是否含有一氧化碳，A中应加入的固体是氧化铜，实验的现象是B中澄清石灰水浑浊，可说明气体样品中含有一氧化碳等．
【实验反思】由于在一氧化碳、二氧化碳中，碳、氧元素的质量比分别是3：4、3：8，所以，炭粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比大于3：8．
故答案为：（1）Mg、Ag，Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，置换反应；
（2）【实验与讨论】c；【实验求证】氧化铜、变浑浊；【实验反思】大于．

点评 解答本题的关键是熟记金属活动性顺序表及其应用、碳和一氧化碳还原氧化铜实验的知识．