Question

CO具有还原性，某化学研究小组为证明CO具有还原性，设计了如图所示的实验装置．

已知：C+H₂OCO+H₂　　 C+H₂OCO₂+H₂　 C+CO₂2CO
试回答下列问题：
①装置B中最适宜的试剂是________，必须用装置C吸收气体中的水蒸气的理由是________；
②根据该实验中的________ 现象，可证明CO具有还原性；
③若要根据装置P中石灰水变浑浊的现象准确确认CO具有还原性，则应在上图装置________与________之间（填字母标号）连接如图中的________装置（选填序号）．

Answer 1

饱和碳酸氢钠溶液    防止水蒸气与炭反应生成的氢气对实验现象产生干扰    E装置中黑色CuO变红色    D    E    ④
分析：①装置A是制备二氧化碳气体的实验装置，生成的二氧化碳含有氯化氢和水蒸气，通入D装置中前需要把二氧化碳和水蒸气除去，B中用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳；浓硫酸除去水蒸气；
②证明一氧化碳具有还原性的装置是E装置中氧化铜和一氧化碳反应的现象分析判断；
③若要根据装置P中石灰水变浑浊的现象准确确认CO具有还原性，则通入E装置中的气体中不能含有二氧化碳；
解答：装置A是CO₂气体的发生装置，使用的白色固体应是CaCO₃（通常不用Na₂CO₃固体，一方面是因为碳酸钠易溶于水，另一方面是因为碳酸钠与盐酸反应过于剧烈，不便于产生平稳的CO₂气流），与稀盐酸反应生成CO₂气体．因为盐酸具有挥发性，所以在制得的CO₂气体中会混有一定量的HCl气体，要除去杂质HCl气体，B瓶中应盛饱和NaHCO₃溶液（特别指出，B瓶中不能盛饱和Na₂CO₃溶液，因为会发生反应Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃）．C瓶中的浓硫酸是用来除去混在CO₂气体中的水蒸气的，如果水蒸气不除去，就会与D管中的单质碳发生反应（俗称水煤气反应，其化学方程式为C+H₂OCO+H₂，CO+H₂OCO₂+H₂），反应生成的H₂也能还原CuO，H₂的存在对验证CO具有还原性的实验有严重的干扰．如果要想根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象来确认CO具有还原性，就必须除去D管中导出的CO气体中混有的CO₂（来自装置A的未参加反应的CO₂），应该在D和E之间增加一个装置，这个装置内所盛的试剂既要能吸收CO₂（浓硫酸不能吸收CO₂，可排除③），又不能带入水蒸气（因为冷的湿润的气体导入后面E中红热的玻璃管中，可能会导致玻璃管炸裂），氢氧化钠溶液虽能完全吸收CO2，但这样的CO就会带有水分，二者同时进入后面装置中，加热时可能会引起试管炸裂，所以用固体的碱石灰．据此可以排除①和②，选④；
①装置A是制备二氧化碳气体的实验装置，生成的二氧化碳含有氯化氢和水蒸气，通入D装置中前需要把二氧化碳和水蒸气除去，B中用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳；C中浓硫酸除去水蒸气；防止水进入D中反应生成氢气干扰一氧化碳的还原性检验，故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；防止水蒸气与炭反应生成的氢气对实验现象产生干扰；
②证明一氧化碳具有还原性，通入装置E氧化铜中反应生成红色铜，证明一氧化碳还原氧化铜，不表现还原性，故答案为：E装置中黑色CuO变红色；
③若要根据装置P中石灰水变浑浊的现象准确确认CO具有还原性，必须通入E装置中的气体不能含有二氧化碳，所以在DE之间需要加上盛碱石灰的U形管，把二氧化碳气体除去；
故答案为：DE，④；
点评：本题考查了实验验证物质性质的实验设计，装置的分析判断，试剂的作用和选择依据，过程中的气体作用，注意干扰气体的处理方法，题目难度中等．