Question

6．取化学式为MZ（M与Z分别是两种不同的元素用带号表示）的粉末状的金属化合物进行如下实验．将MZ和过量的碳平铺在反应管a中，在b瓶中盛足量澄清石灰水，按图连接仪器．实验开始时缓慢通入氮气，（N₂不参加反应）过一段时间后，加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成．同时，b瓶的溶液中出现白色浑浊，同时还有及少量的气体导出．待反应完全后，停止加热，仍继续通氮气，直至反应管冷却．此时，管中的熔融触物凝固成红色金属．根据以上叙述回答问题：

（1）Z元素是氧元素；
（2）停止加热前是否需要先断开a和b的连接处防止液体倒流引起反应管a破裂？为什么？不需要，因为一直通入氮气，b中溶液不会倒吸到a管中．
（3）实验开始时缓慢通入氮气的目的是排除玻璃管中的空气．
（4）本实验的尾气是否需处理？如需处理，请回答如何处理：如不需处理，请说明理由．需处理，因为CO有毒，应该进行尾气处理，处理的方法可以将其在导管口点燃，或者用气球收集，或接一个加热的装有CuO的玻璃管．

Answer 1

分析 （1）根据碳具有还原性和实验的现象分析判断M和Z元素．
（2）根据实验的过程中不断地通入氮气分析回答；
（3）根据玻璃管内的空气中含有氧气，影响实验的测定结果分析；
（4）在高温下会与碳反应生成有毒的一氧化碳，石灰水不能吸收一氧化碳，排到大气中会污染空气，肯定要进行尾气处理，根据一氧化碳的还原性设计处理方案；

解答 解：（1）通过题意知，玻璃管中的熔融触物凝固成红色金属，则可知金属元素M是铜元素，b瓶的溶液出现白色浑浊，说明粉末和碳反应有二氧化碳生成，根据反应前后元素守恒知，Z是氧元素．
（2）由实验的过程可知，一直通入氮气，不需要先断开a和b的连接处，b中溶液不会倒吸到a管中；
（3）由于玻璃管内的空气中含有氧气，影响实验的测定结果，所以实验开始时通一段时间氮气，以排尽玻璃管里的空气；
（4）本实验的尾气需要处理，因为反应产生的二氧化碳在高温下会与碳反应生成有毒的一氧化碳，石灰水不能吸收一氧化碳，排到大气中会污染空气．处理的方法可以将其在导管口点燃，或者用气球收集，或接一个加热的装有CuO的玻璃管等．
故答案为：（1）氧元素；
（2）不需要，因为一直通入氮气，b中溶液不会倒吸到a管中；
（3）排除玻璃管中的空气；
（4）需处理，因为CO有毒，应该进行尾气处理，处理的方法可以将其在导管口点燃，或者用气球收集，或接一个加热的装有CuO的玻璃管等．

点评 本题难度较大，综合考查物质的组成和含量测定，注意通过反应计算物质的化学式是解答本题的关键．