Question

在学习过程中，小刚同学提出一个问题：“碳燃烧时可能生成二氧化碳，也可能生成一氧化碳，那么碳和氧化铜反应生成的气体有多少种可能？”
[猜想]碳和氧化铜反应生成的气体中：①只有CO ②只有CO₂ ③既有CO，又有CO₂
[查阅资料]浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO₂无变化，但遇到微量CO会立即变成蓝色．
[方案设计]通过上述资料和已有知识，小刚初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳和氧化铜反应生成的气体进行检验，根据小刚的设想，请你完成填空：
（1）若试纸不变色，石灰水变浑浊，则只有CO₂．
（2）若试纸______，石灰水______，则只有CO．
（3）若试纸______，石灰水______，则既有CO，又有CO₂．
[实验验证]经过思考，小刚设计了如图实验装置，实验步骤：
（1）打开弹簧夹，先通一会儿纯净，干燥的氮气．
（2）关闭弹簧夹，点燃酒精灯，加热．
[结论]小刚通过分析实验现象，确认猜想③是正确的，请你写出装置C中发生反应的化学方程式：______
[反思与评价]（1）实验开始通一会儿氮气的目的是______．
（2）李洋同学对CO产生的原因进行了分析：
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应产生CO②原因二：反应C+2CuO2Cu+CO₂↑中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO．③原因三：…
请你从原因一，原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理：______
请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处：______．

Answer 1

解：[方案设计]（2）若试纸变蓝，石灰水不变浑浊，则只有CO；
（3）若试纸变蓝，石灰水变浑浊，则既有CO又有CO₂；
[实验结论]若猜想③是正确的，产物中有二氧化碳，C中石灰水变浑浊，化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
；[反思与评价]（1）要排除空气的影响，故氮气的作用是排出装置内的空气；
二氧化碳和碳在高温条件下发生能生成一氧化碳，反应的化学方程式为：CO₂﹢C2CO；
CO不能排放到空气中，需处理剩余的CO．
故答案为：
【方案设计】（2）变蓝，不变浑浊；
（3）变蓝，变浑浊；
[结论]CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
[反思与评价]排出装置内的空气； CO₂﹢C2CO；尾气没有处理．
分析：本题利用CO和CO₂的性质来判断碳与氧化铜反应生成的气体：
[方案设计]用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸检验CO，澄清的石灰水检验CO₂，根据不同现象完成设想；
[实验结论]装置C中是石灰水与CO₂的反应
[反思与评价]（1）因为空气中有CO₂，要排除干扰，故将装置中的空气排出
（2）从反应物的角度分析生成一氧化碳的原因，碳和氧化铜反应可能生成一氧化碳，二氧化碳和碳在高温条件下发生能生成一氧化碳；
（3）CO有毒，该题装置的最后的尾气需要处理．
点评：通过本题学生应熟悉常见物质的性质及物质的特性，用来检验物质，注意要拓展思维，不能单纯认为课本知识的不可改变性．