Question

20．一氧化碳和二氧化碳是我们熟悉的两种重要气体，下面我们一起来完成它们的区别和检验的实验．
（1）下面实验设计有两种方法不能区别一氧化碳和二氧化碳，它们是AB，另一个设计在实验时能看到的明显现象是石蕊试液变红色．
A．闻气味   B．分别通入装有水的烧杯中 C．分别通入装有紫色石蕊试液的试管中
（2）现有一氧化碳和二氧化碳的混合气体，为了检验两种气体的存在，用如下装置进行实验：

实验中B装置中石灰水变浑浊，但同学们认为这个装置不能验证原混合气体中有二氧化碳，理由是氧化铜和一氧化碳反应能够生成二氧化碳．为了验证原混和气体中二氧化碳的存在，你的改进方法是混合气体通入玻璃管前先通过盛有澄清石灰水的试剂瓶；
写出A B装置中发生反应的化学方程式CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（4）实验中A装置中实验现象是黑色粉末逐渐变成红色；从环保角度看，该实验装置中的不足之处是没有处理尾气．
（3）计算理论上用140克一氧化碳还原氧化铜，可以得到多少质量的铜．

Answer 1

分析 （1）二氧化碳能够溶于水，一氧化碳不溶于水；
二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色；
（2）加热条件下，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳；
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水；
根据反应的化学方程式和提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：（1）下面实验设计中，A、B两种方法不能区别一氧化碳和二氧化碳，因为一氧化碳和二氧化碳都是没有气味的气体，同时虽然二氧化碳能够溶于水，但是溶解度较小，因此二氧化碳和一氧化碳通过水时，现象几乎相同；
把两种气体分别通入装有紫色石蕊试液的试管中时，石蕊试液变红色时，通入的气体是二氧化碳，因为二氧化碳能和石蕊试液中的水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色，石蕊试液不变红色时，通入的气体是一氧化碳，因为一氧化碳通入石蕊试液中时，石蕊试液不能变红色．
故填：AB；石蕊试液变红色．
（2）这个装置不能验证原混合气体中有二氧化碳，理由是氧化铜和一氧化碳反应能够生成二氧化碳；
为了验证原混和气体中二氧化碳的存在，改进方法是：混合气体通入玻璃管前先通过盛有澄清石灰水的试剂瓶，如果澄清石灰水变浑浊，说明原混和气体中含有二氧化碳；
A、B装置中发生反应的化学方程式分别为：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂、．
故填：氧化铜和一氧化碳反应能够生成二氧化碳；混合气体通入玻璃管前先通过盛有澄清石灰水的试剂瓶；CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（4）实验中A装置中实验现象是黑色粉末逐渐变成红色；从环保角度看，该实验装置中的不足之处是没有处理尾气．
故填：黑色粉末逐渐变成红色；没有处理尾气．
（3）设可以得到铜的质量为x，
CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，
    28    64
   140g   x
$\frac{28}{140g}$=$\frac{64}{x}$，
x=320g，
答：理论上用140克一氧化碳还原氧化铜，可以得到320g铜．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．