Question

为测定化学式为MZ的粉末状化合物中Z的元素种类，将MZ和过量的碳粉充分混合物，平铺在反应管a中，在b瓶中盛足量澄清石灰水．按图连接仪器．实验开始时缓缓通入氮气，过一段时间后，加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成，同时，b瓶的溶液出现白色浑浊．待反应完全后，停止加热，仍继续通氮气，直至反应管冷却，此时，管中的熔融物凝固成银白色金属．根据以上叙述回答：
（1）元素Z是

 

；（填元素名称）
（2）停止加热前是否需要先断开a和b的连接处？为什么？

 

；
（3）从反应管a中出来的气体有

 

；
（4）本实验的尾气是否需处理？如需处理，请回答如何处理；如不需处理，请说明理由．

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,碳的化学性质

专题：科学探究

分析：（1）用碳单质常用来冶炼金属铜、铁，由“管中的熔融物凝固成银白色金属M”可知该金属是铁块．
（2）题中：“经一系列测定，确定反应完全后，停止加热，继续通氮气，直到反应管冷却”可说明不会产生倒吸，此时注意审题即可解答此题；
（3）碳与金属氧化物反应会生成一氧化碳、二氧化碳；
（4）在高温下会与碳反应生成有毒的一氧化碳，石灰水不能吸收一氧化碳，排到大气中会污染空气，肯定要进行尾气处理，根据一氧化碳的还原性设计处理方案；

解答：解：
（1）通过题意知，管中熔融物凝固成银白色金属，b瓶的溶液出现白色浑浊，说明粉末和碳反应有二氧化碳生成，根据反应前后元素守恒知，Y是氧元素．
（2）停止加热前不需要先断开a和b的连接处，因为停止加热后，继续通氮气，直到反应管冷却，不会发生倒吸．
（3）碳与金属氧化物反应生成一氧化碳，充分反应生成二氧化碳，还有通入的氮气也从a管中排出；
（4）本实验的尾气需要处理，因为反应产生的二氧化碳在高温下会与碳反应生成有毒的一氧化碳，石灰水不能吸收一氧化碳，排到大气中会污染空气．一般用燃烧的方法处理一氧化碳，所以可以用双孔塞把b塞起来，一个孔导入反应后产生的气体，以除去二氧化碳，另一孔导出，在导管口处点燃，出去一氧化碳，或连接一个加热的装有CuO粉末的反应管．
故答案为：
（1）氧（O）；
（3）不需要； 因为一直通入氮气，b中溶液不会倒吸到a管中；
（5）CO₂、CO、N₂．
（6）需处理，因为CO有毒，应该进行尾气处理，处理的方法可以将其在导管口点燃，或者用气球收集，或接一个加热的装有CuO的玻璃管．

点评：本题难度较大，综合考查物质的组成和含量测定，注意通过反应计算物质的化学式是解答本题的关键．