Question

请根据装置图（如图），回答有关问题：
（1）假如用上图所示装置做实验，并且从左侧导管向装置中通入CO气体，则过一会在A处可能观察到的现象是

 

，产生这种现象所发生的反应的化学方程式为：

 

．
（2）根据你的理解，用该装置做CO还原CuO的实验有无问题？如果有，请指出

 

，并提出具体改进措施

 

．
（3）为了研究由上述反应所得的固体物质的组成成分，请你提出一种猜想，并设计实验验证你的猜想：（只需写其中的一种猜想即可）

猜想	实验内容	观察的现象	解释或结论

（4）假如封闭上述装置中左侧的进气管，并将A处的药品改为CuO和木炭粉的混合物．请从反应条件的角度判断，要顺利完成这个实验，该装置是否还需改进？理由是：

 

．

Answer 1

分析：（1）在加热的条件下，一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，据此分析反应的现象、写出反应的方程式；
（2）根据一氧化碳有毒会污染空气分析装置存在的问题和改进的措施；
（3）根据一氧化碳与氧化铜的反应，猜想所得的固体物质的组成成分，并根据各成分的性质设计实验进行验证．
（4）根据实验的发生装置是由反应物质的状态和反应条件决定的进行分析．

解答：解：（1）在加热的条件下，一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳．所以，在A处可能观察到的现象是：黑色粉末逐渐变红，产生这种现象所发生的反应的化学方程式为：CO+CuO

△   .

Cu+CO₂．
（2）由于一氧化碳有毒会污染空气．所以，用该装置做CO还原CuO的实验有问题，未反应完的CO没有经处理就直接排放到空气中，污染空气．改进措施是：在B处导管口放置一盏点燃的酒精灯，将CO燃烧了或用气球回收尾气．
（3）在加热的条件下，一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳．当反应不完全时，生成的固体是氧化铜和铜的固体；当反应完全时，生成的固体只有铜．根据氧化铜能与盐酸反应，铜不能与稀盐酸反应设计实验如下：

猜想	实验内容	观察的现象	解释或结论
所得固体中有单质铜和氧化铜	取少量所得固体置于试管中，向试管中加入足量稀盐酸（或稀硫酸）	固体部分溶解，转变为蓝色溶液；剩余红色固体不溶．	CuO能与稀盐酸（或稀硫酸）反应生成蓝色可溶氯化铜（或硫酸铜）；而铜不与稀盐酸反应．所得固体由氧化铜和铜组成
所得固体只有单质铜	取少量所得固体置于试管中，向试管中加入足量稀盐酸（或稀硫酸）	固体不溶解，溶液不变色	因为铜不与稀盐酸或稀硫酸反应

（4）由题意可知，假如封闭上述装置中左侧的进气管，并将A处的药品改为CuO和木炭粉的混合物．从反应条件的角度判断，要顺利完成这个实验，该装置需要改进，理由是：原反应是气-固体加热反应，改为氧化铜和木炭粉后变为固-固高温的反应，反应物的状态和反应条件有变化而反应装置的选择取决于它们，所以装置要改进．
故答为：（1）黑色粉末逐渐变红； CO+CuO

△   .

Cu+CO₂．（2）有问题，未反应完的CO没有经处理就直接排放到空气中，污染空气；在B处导管口放置一盏点燃的酒精灯，将CO燃烧了或用气球回收尾气． （3）见上表．（4）需要改进，原反应是气-固体加热反应，改为氧化铜和木炭粉后变为固-固高温的反应，反应物的状态和反应条件有变化而反应装置的选择取决于它们，所以装置要改进．

点评：关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，是否科学，能否达到实验目的．二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．本考点主要出现在实验题中．