题目内容

20.某同学为了探究木炭还原氧化铜所生成的气体产物是什么,提出了猜想:a.可  能是二氧化碳;b可能是一氧化碳.并设计如图1所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下:
①若澄清的石灰水变浑浊,则气体为二氧化碳;
②若澄清的石灰水不变浑浊,则气体为一氧化碳.
请你回答:
(1)该同学的猜想是否严谨?若不严谨,请作补充还可能是不严谨,还可能是二氧化碳和一氧化碳的混合气体;
(2)为了进一步验证该气体是由二氧化碳和一氧化碳组成的混合气体,某课外小组同学又设计了一个实验方案,组装了如图2实验装置.请你根据该装置图回答下列问题:
①A、D装置中应加入的同一种物质是石灰水(氢氧化钙溶液).
②A装置的目的是检验混合物中是否有二氧化碳气体.
③D装置的作用检验反应是否生成二氧化碳;
④写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2;
⑤这套装置中还有一些不足,请你提出具体的改进建议:未进行尾气处理,应点燃D装置出气口未反应的一氧化碳,防止污染环境.

分析 (1)如果炭过量的话,还会生产一氧化碳;
(2)①检验一氧化碳通常是让它先生成二氧化碳,然后再用澄清石灰水去检验二氧化碳.所以要先除去原有二氧化碳的干扰,AB装置的目的就是检验除去二氧化碳;
②依据检验二氧化碳一般采用澄清石灰水分析判断;
③D装置是对C装置中是否生成二氧化碳进行分析探讨即可;
④根据一氧化碳的还原性分析判断;
⑤根据一氧化碳的毒性从环保的角度分析即可.

解答 解:(1)如果炭过量的话,炭还会在高温下还原二氧化碳生成一氧化碳,所以该同学的猜想不严谨,还应有一氧化碳.故答:不严谨,还可能是二氧化碳和一氧化碳的混合气体;
(2)该实验流程是:A装置用来吸收检验混合气体中的二氧化碳,若B不变浑浊,则证明混合气体中的二氧化碳被吸收完全,从B中出来的气体就剩下一氧化碳,它会与氧化铁发生反应,而一氧化碳与氧化铁反应会生成二氧化碳,二氧化碳可以使D中出现混浊现象.即只要D中变混浊就证明混合气体中有一氧化碳.
①因为实验室检验二氧化碳一般用澄清石灰水去完成.该混合气体中原来就有二氧化碳,为了避免引起干扰,所以应该先把原来的二氧化碳除掉,A装置目的就是吸收二氧化碳,B装置用来检验混合气体中二氧化碳是否吸收完全,所以AB应该用澄清石灰水,而一氧化碳与氧化铁反应会生成二氧化碳,为证明一氧化碳的存在可以在D中放入澄清石灰水,二氧化碳可以使D中出现混浊现象.即只要D中变混浊就证明混合气体中有一氧化碳.故填:石灰水(氢氧化钙溶液);
②装置A中的石灰水起到检验原混合气体中是否含有二氧化碳的鉴定作用,同时也会除掉原混合气体中的二氧化碳;故填:检验混合物中是否有二氧化碳气体;
③D中的澄清石灰水用于检验反应后是否生成了二氧化碳,故填:检验反应是否生成二氧化碳;
④一氧化碳与氧化铁在高温时会生成铁与二氧化碳,其方程式为:3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2;故填:3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2;
⑤一氧化碳有毒不能直接排放到空气中,所以应对尾气进行处理,以防止没有反应的一氧化碳散失到空气中污染空气;
故填:未进行尾气处理,应点燃D装置出气口未反应的一氧化碳,防止污染环境.

点评 在验证混合气体中有某一种气体时一定要排除其他气体的干扰,如本题中要验证一氧化碳必须把二氧化碳除完.

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