Question

8．某兴趣小组的同学用氧化铜与足量的炭粉利用如图甲所示装置进行实验，对生成气体的成分进行探究．
提出问题：生成的气体中是否含有一氧化碳？
实验与讨论：
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间．（该实验步骤中通入氮气的目的是排尽装置中的空气）
②关闭K，加热至一定温度使之反应，用气囊收集气体样品．
③除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，如图乙装置中最为合理的是c．（如图乙实验装置中氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳）
实验求证：将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图甲所示的装置进行实验，A中的固体应选用氧化铜，B中溶液为澄清石灰水，若A中黑色固体出现了红色，B中澄清石灰水变浑浊，可说明气体样品中含有一氧化碳．A中发生反应的化学方程式是CO+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO₂．
实验反思：炭粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳元素和氧元素的质量比大于（填“大于”、“等于”或“小于”）3：8．

Answer 1

分析 一氧化碳具有可燃性，与空气或氧气混合达到一定程度时，遇明火会发生爆炸；
不同的实验装置，功能不同；
高温条件下，一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
根据反应的化学方程式和反应物、生成物的质量比，可以判断反应时消耗碳元素和氧元素的质量比范围．

解答 解：实验与讨论：
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，该实验步骤中通入氮气的目的是排尽装置中的空气，以免加热时发生爆炸．
故填：排尽装置中的空气．
③除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，如图乙装置中最为合理的是c，因为a和b装置收集不到一氧化碳气体，或收集的一氧化碳气体很少．
故填：c．
实验求证：
将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图甲所示的装置进行实验，A中的固体应选用氧化铜，B中溶液为澄清石灰水，若A中黑色固体出现了红色，B中澄清石灰水变浑浊，可说明气体样品中含有一氧化碳．A中发生反应的化学方程式是：．
故填：氧化铜；CO+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO₂．
实验反思：
碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，同时也能够生成一氧化碳，反应的化学方程式及其反应时消耗碳元素和氧元素的质量比为：
C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，C+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO↑，
12  32                  12  16
12：32=3：8，12：16=3：4，
因此炭粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳元素和氧元素的质量比大于3：8．
故填：大于．

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．