Question

3．实验室用甲酸和浓硫酸反应制备CO，用于还原氧化铜，实验装置图和实验步骤如下：
①按图连接好装置，检查装置气密性．
②点燃Ⅰ处酒精灯，缓慢滴入甲酸．
③在完成某项操作后，点燃另外两处酒精灯．
④反应结束后熄灭酒精灯，待产物冷却至室温后，收集产物．

请回答下列问题：
Ⅰ．（1）甲酸在浓硫酸条件下能分解生成CO和H₂O，体现浓硫酸具有B．
A．氧化性   B．脱水性   C．吸水性
（2）NaOH溶液的作用是洗气，除去酸性气体．实验步骤③某项操作是指检验CO的纯度；
（3）若干燥管中的固体颗粒堵塞干燥管的出口，则装置Ⅱ中出现的现象为：长颈漏斗中液面上升；
（4）该实验能证明HCOOH受热产物中有CO的现象为：装置IV中黑色固体变红，装置Ⅲ中的澄清石灰水变浑浊；
（5）实验步骤④中酒精灯I、III和Ⅳ的熄灭顺序为IV、I、Ⅲ．
Ⅱ．学习小组查阅资料知：
①Cu的颜色为红色或紫红色，而Cu₂O的颜色也为红色或砖红色．
②4CuO$\frac{\underline{\;灼烧\;}}{\;}$2Cu₂O+O₂↑    
③Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O
因此对CO充分还原CuO后所得红色固体是否含有Cu₂O进行了认真的研究，提出下列设计方案：取该红色固体溶于足量稀硫酸中，观察溶液颜色的变化．
（6）请你评价该方案的合理性，并简述理由：
方案：合理，理由：因为Cu₂O可与稀硫酸溶液反应生成Cu²⁺，会使溶液变蓝．

Answer 1

分析 （1）甲酸在浓硫酸条件下能分解生成CO和H₂O，体现浓硫酸具有脱水性；
（2）氢氧化钠溶液吸收酸性气体；CO加热容易发生爆炸危险，需要排尽装置中空气，还原氧化铜之前需要检验纯度；
（3）干燥管中的固体颗粒堵塞干燥管的出口，装置Ⅱ装置气压增大，将溶液压入长颈漏斗中；
（4）若生成CO，CO与CuO反应生成Cu与二氧化碳，二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀；
（5）尾气中CO需要燃烧处理，还要防止石灰水倒吸；
（6）Cu与稀硫酸不反应，而Cu₂O与稀硫酸反应得到Cu与硫酸铜，溶液呈蓝色．

解答 解：（1）甲酸在浓硫酸条件下能分解生成CO和H₂O，体现浓硫酸具有脱水性，
故选：B；
（2）氢氧化钠溶液洗气，除去酸性气体；CO加热容易发生爆炸危险，需要排尽装置中空气，实验步骤③某项操作是指：检验CO的纯度，
故答案为：洗气，除去酸性气体；检验CO的纯度；
（3）干燥管中的固体颗粒堵塞干燥管的出口，装置Ⅱ装置气压增大，则装置Ⅱ中出现的现象为：长颈漏斗中液面上升，
故答案为：长颈漏斗中液面上升；
（4）若生成CO，CO与CuO反应生成Cu与二氧化碳，二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙，装置IV中黑色固体变红，装置Ⅲ中的澄清石灰水变浑浊，
故答案为：装置IV中黑色固体变红，装置Ⅲ中的澄清石灰水变浑浊；
（5）尾气中CO需要燃烧处理，还要防止石灰水倒吸，实验步骤④中酒精灯的熄灭顺序为：IV、I、Ⅲ，
故答案为：IV、I、Ⅲ；
（6）Cu与稀硫酸不反应，而Cu₂O可与稀硫酸溶液反应生成Cu²⁺，会使溶液变蓝，观察溶液颜色的变化可以判断生成物，
故答案为：合理；因为Cu₂O可与稀硫酸溶液反应生成Cu²⁺，会使溶液变蓝．

点评 本题考查物质制备实验，涉及对原理、装置、操作与实验方案分析评价等，注意实验中渗透环保意识与安全意识．