Question

16．某化学小组初步设计了“收集不同体积比例的二氧化碳和一氧化碳混合气体”的实验方案．
方案一：如图1所示 （1）请写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
（2）该实验能获得二氧化碳和一氧化碳混合气体，其原因是反应生成二氧化碳，并且一氧化碳过量．
方案二：如图2所示 （3）请写出该气体与炭粉发生反应的化学方程式：CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
方案三：如图3所示

（部分夹持装置及导管已略去）请回答下列问题：
（4）写出装置A中发生反应的化学方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（5）装置B的作用：除去HCl．
（6）CO气体应由b（填“a”或“b”）通入．
（7）写出装置C中浓硫酸的两点主要作用：①干燥气体；②通过产生的气泡数量可判断两种气体的体积比．（答对一点即得分）该化学小组用图4所示的装置进行一氧化碳和二氧化碳混合气体的分离和干燥．其中a为铁夹，b为分液漏斗的活塞．
（8）甲瓶内盛氢氧化钠溶液，分液漏斗内盛稀硫酸，乙瓶中盛浓硫酸．
（9）实验先分离出一氧化碳，方法是先关闭b，再打开a．
（10）再收集二氧化碳，方法是先关闭a，再打开b．

Answer 1

分析 方案一：高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；
为了防止生成的铁被氧化，反应后应该继续通入一氧化碳直至冷却至室温；
方案二：高温条件下，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳；
方案三：大理石中的碳酸钙能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
稀盐酸能和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳；
浓硫酸具有吸水性，可以用作某些气体的干燥剂；
氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳气体，并且能够反应生成碳酸钠和水；
碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳．

解答 解：方案一：（1）硬质玻璃管中，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）该实验能获得二氧化碳和一氧化碳混合气体，其原因是反应生成二氧化碳，并且一氧化碳过量．
故填：反应生成二氧化碳，并且一氧化碳过量．
方案二：（3）该气体是二氧化碳，高温条件下，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，发生反应的化学方程式为：CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
故填：CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
方案三：（4）装置A中，大理石中的碳酸钙能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（5）装置B的作用是除去盐酸中挥发出的氯化氢气体．
故填：除去HCl．
（6）CO气体应由b通入．
故填：b．
（7）装置C中浓硫酸的两点主要作用是：干燥气体，通过产生的气泡数量可判断两种气体的体积比．
故填：干燥气体；通过产生的气泡数量可判断两种气体的体积比．
（8）甲瓶内盛氢氧化钠溶液，用来吸收二氧化碳气体，分液漏斗内盛稀硫酸，用来和碳酸钠反应，乙瓶中盛浓硫酸，用来干燥气体．
故填：氢氧化钠；稀硫酸；浓硫酸．
（9）先关闭b，再打开a时，气体中的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，一氧化碳通过干燥后被分离出来．
故填：一氧化碳．
（10）再收集二氧化碳时，先关闭a，再打开b，稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，通过干燥后得到二氧化碳气体．
故填：二氧化碳．

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．