Question

某校学生课外活动小组的同学设计如下图所示实验装置，用来验证一氧化碳具有还原性．回答下列问题：

（1）装置B中最适宜的试剂是

 

，其作用是

 

（2）装置C的作用是

 

（3）装置D中黑色固体为

 

，反应的化学方程式为

 

（4）根据实验中的

 

现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,碳族元素简介

专题：实验题

分析：（1）实验室用盐酸和石灰石制取二氧化碳，该反应放出的热量导致盐酸挥发，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体，常用饱和的碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体；
（2）浓硫酸具有吸水性，所以能干燥与其不反应的气体，且氢气也能还原氧化铜而影响一氧化碳性质的检验；
（3）高温下，碳和二氧化碳反应生成一氧化碳；
（4）一氧化碳能还原氧化铜，使其由黑色变为红色，氧化产物二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊，据此写出反应的化学方程式．

解答： 解：（1）实验室用盐酸和石灰石制取二氧化碳，该反应放出的热量导致盐酸挥发，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体，为除去氯化氢气体，选取的试剂应能除去氯化氢气体且不和二氧化碳反应，则只能选取可溶性的饱和碳酸氢盐，常用饱和的碳酸氢钠溶液，
故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；除去CO₂混有的HCl；
（2）浓硫酸具有吸水性，且和二氧化碳不反应，所以能干燥二氧化碳，若实验中没有装置C，从B装置出来的气体中含有水蒸气，碳和水蒸气反应生成的氢气也能还原氧化铜，从而造成干扰，
故答案为：除去CO₂中混有的少量水分；
（3）高温条件下，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，所以D装置中的黑色固体是碳，反应方程式为：CO₂+C

高温  .

2CO，
故答案为：C；CO₂+C

高温  .

2CO；
（4）一氧化碳具有还原性，所以能还原黑色的CuO，使其变为红色的Cu单质，所以E中的现象是：黑色固体变为红色，反应方程式为：CO+CuO

△   .

Cu+CO₂，且F中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，
故答案为：E中黑色固体变红、F中澄清石灰水变浑浊；CO+CuO

△   .

Cu+CO₂、CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．

点评：本题以实验方案设计为载体考查了元素化合物的性质，题目难度中等，本解答时需要注意：A装置中制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、从D装置中出来的气体中含有二氧化碳，这两处为易错点，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．