题目内容
13.已知C+CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO,C+H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2.某校课外活动小组的同学设计如图所示实验装置,用来验证一氧化碳具有还原性.回答下列问题:
(1)写出装置A中所发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑.
(2)装置B中最适宜的试剂是饱和碳酸氢钠溶液.
(3)装置D中黑色固体为炭 (填名称).
(4)按照如图装置进行实验时,首先进行的操作是检查装置的气密性.
(5)根据实验中的E装置中黑色CuO变成红色现象,可证明CO具有还原性.
(6)若实验中没有装置C,使装置B与装置D直接相连,会对实验造成的影响是没有除去气体中的水蒸气,高温下水蒸气与炭反应生成H2和CO,H2也能还原CuO,从而干扰对CO还原性的验证.
(7)若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认一氧化碳具有还原性,应在上图装置D与E之间连接图中的④装置(填序号).
分析 本题是探究CO还原性的实验设计题,利用C和CO2反应生成的CO还原氧化铜,结合氧化铜变红色粉末和石灰水变浑浊来推测CO的还原性,但因CO2中混有的水汽也能和C反应生成CO和H2,生成的H2有还原性对实验有干扰,因此CO2必须干燥处理,据此分析可作答;
(1)装置A中是盐酸和石灰石反应生成二氧化碳、氯化钙和水;
(2)实验室用盐酸和石灰石制取二氧化碳,该反应放出的热量导致盐酸挥发,所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体,常用饱和的碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体;
(3)装置D中选择碳粉与CO2与反应生成CO;
(4)因存在气体制备,整套实验装置需密封,故需检验装置的气密性;
(5)黑色的氧化铜被还原为铜,可间接推测CO具有还原性;
(6)若没有C装置干燥CO2气体,挥发出的水汽与碳作用也能生成还原性的气体H2,对CO的性质实验有干扰;
(7)碳和二氧化碳的反应中,二氧化碳不可能完全转化为一氧化碳,所以从D装置出来的气体中含有二氧化碳,为防止原来二氧化碳的干扰,应先把原来的二氧化碳除去.
解答 解:(1)装置A中是盐酸和石灰石反应生成二氧化碳、氯化钙和水,其反应离子方程式为:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑,
故答案为:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑;
(2)实验室用盐酸和石灰石制取二氧化碳,该反应放出的热量导致盐酸挥发,所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体,为除去氯化氢气体,选取的试剂应能除去氯化氢气体且不和二氧化碳反应,则只能选取可溶性的饱和碳酸氢盐,一般常用饱和的碳酸氢钠溶液,故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;
(3)选择C和CO2反应生成CO,故答案为:炭;
(4)实验前,需对整套装置进行气密性检验,故答案为:检查装置的气密性;
(5)利用E装置中的黑色氧化铜变为红色,可知道氧化铜被还原为铜,推测CO具有还原性,故答案为:E装置中黑色CuO变成红色;
(6)实验中没有装置C,使装置B与装置D直接相连,则CO2中混有的水汽会与碳反应生成还原性的H2,影响CO还原性的判断,故答案为:没有除去气体中的水蒸气,高温下水蒸气与炭反应生成H2和CO,H2也能还原CuO,从而干扰对CO还原性的验证;
(7)和二氧化碳的反应中,二氧化碳不可能完全转化为一氧化碳,所以从D装置出来的气体中含有二氧化碳,为防止原来二氧化碳的干扰,应先把D出来的二氧化碳除去,再将一氧化碳气体通过E装置,二氧化碳是酸性氧化物,所以用碱性物质除去,所以选②;
故答案为:D;E;②.
点评 本题以实验方案设计为载体考查了元素化合物的性质,化学方程式和离子方程式的书写,除杂试剂的选择等,综合性较强.
| A. | 物质A分子中含有2个手性碳原子 | |
| B. | 物质A分子中所有碳原子可能位于同一平面内 | |
| C. | 1 mol物质A最多可以与含4molBr2的溴水反应 | |
| D. | 物质A可以发生加成反应、氧化反应、水解反应 |
| A. | 11 | B. | 12 | C. | 13 | D. | 14 |
| A. | Na2CO3和NaOH | B. | Na2CO3 | ||
| C. | NaOH和Na2O2 | D. | NaOH、Na2O2和Na2CO3 |
| A. | 铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁 | |
| B. | 太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能 | |
| C. | 化学家采用玛瑙研钵磨擦固体反应物进行溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐 | |
| D. | 包装食品里常有硅胶、生石灰、还原铁粉三类小包,其作用相同 |
| A. | 原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) | |
| B. | Z2+可影响水的电离平衡 | |
| C. | Y的简单氢化物的热稳定性比W的弱 | |
| D. | Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同 |