Question

在查阅资料时，小明得知CO₂在高温条件下能与木炭反应生成CO．他决定对该反应进行探究．
[提出问题]CO₂与木炭在高温条件下反应是否生成CO？
[实验探究]小胡设计了如图27的实验方案，并进行实验．

（1）A中用石灰石与稀盐酸反应生成CO₂，反应的化学方程式为

 

．
（2）B中装有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去CO₂气体中混有的少量HCl气体．C中装有浓硫酸．其作用是

 

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（3）E中装入氢氧化钠溶液的作用是

 

．
[实验结论]经检验F处的气体为CO．结论：CO₂在高温条件下与木炭反应生成了CO．
[实验反思]
（4）有同学对A装置作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中．改进后的优点是

 

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[实验拓展]
（5）撤去B，按A→C→D→E顺序连接．然后A中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成O₂，反应的化学方程式为

 

．此时要检验该实验条件下D中木炭所发生反应的生成物，还需要补充和完善的实验是

 

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Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）碳酸钙和盐酸之间反应生成氯化钙、水以及二氧化碳；
（2）浓硫酸具有吸水性，可以做酸性气体的干燥剂；
（3）二氧化碳是酸性氧化物，氢氧化钠可以和二氧化碳之间反应；
（4）从控制反应物的量以及增加装置的气密性来考虑；
（5）双氧水在二氧化锰的催化下分解为水和氧气；一氧化碳具有可燃性，燃烧产物是二氧化碳，二氧化碳能使石灰水变浑浊，据此回答判断．

解答： 解：（1）碳酸钙和盐酸之间反应生成氯化钙、水以及二氧化碳，即CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）C中装有浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，作用是：吸水作干燥剂，故答案为：吸水作干燥剂；
（3）为排除多余的二氧化碳干扰试验，可以用E中的氢氧化钠吸收多余的二氧化碳，故答案为：吸收多余的二氧化碳；
（4）在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中，改进后可通过控制加酸的量，控制产生气体的快慢，同时小试管中充满盐酸，可达到液封的作用，故答案为：可通过控制加酸的量，控制产生气体的快慢；同时小试管中充满盐酸，可达到液封的作用；
（5）二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成O₂，反应的化学方程式为2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，要检验该实验条件下D中木炭所发生反应的生成物为一氧化碳，操作是：在D、E之间增加一个装有澄清石灰水的洗气瓶，石灰水变浑浊，则说明有二氧化碳生成；再在F出点燃气体，若产生蓝色火焰，且在火焰上方罩一内壁涂有石灰水的烧杯，石灰水变浑浊，则证明有CO生成，
故答案为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；在D、E之间增加一个装有澄清石灰水的洗气瓶，石灰水变浑浊，则说明有二氧化碳生成；再在F出点燃气体，若产生蓝色火焰，且在火焰上方罩一内壁涂有石灰水的烧杯，石灰水变浑浊，则证明有CO生成．

点评：本题考查学生实验探究、观察和思考能力，注意碳以及氧化物的性质是解题的关键，难度较大．