Question

【題目】某校學生課外活動小組的同學設計下圖所示實驗裝置，用來驗證一氧化碳具有還原性。回答下列問題。

(1)寫出裝置A中發生反應的離子方程式：______________________________。

(2)裝置B中最適宜的試劑是______．

(3)裝置D中黑色固體為_______(填名稱)，反應的化學方程式為：_________________。

(4)若實驗中沒有裝置C，使裝置B與裝置D直接相連，會對實驗造成的影響是： __________________________。

(5)按照如圖裝置進行實驗時，首先進行的操作名稱是_____________。

(6)根據實驗中的______現象，可證明CO具有還原性，有關反應的化學方程式是____________。

(7)若要根據裝置F中澄清石灰水變渾濁的現象確認一氧化碳具有還原性，應在上圖裝置_______與_____之間連接下圖中的________裝置(填序號)。

Answer 1

【答案】CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑； 飽和碳酸氫鈉溶液 碳 C+CO22CO 沒有除去氣體中的水蒸氣，高溫下水蒸氣與炭反應生成H2和CO，H2也能還原CuO，從而干擾對CO還原性的驗證 檢查裝置的氣密性 E裝置中黑色CuO變成紅色 CO+CuOCu+CO2 D E ②

【解析】

本題是探究CO還原性的實驗設計題，利用C和CO2反應生成的CO還原氧化銅，結合氧化銅變紅色粉末和石灰水變渾濁來推測CO的還原性，但因CO2中混有的水蒸氣也能和C反應生成CO和H2，生成的H2有還原性對實驗有干擾，因此CO2必須干燥處理，據此分析可作答。

（1）裝置A中是鹽酸和石灰石反應生成二氧化碳、氯化鈣和水，其反應的離子方程式為CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑；

（2）實驗室用鹽酸和石灰石制取二氧化碳，該反應放出的熱量導致鹽酸揮發，所以制取的二氧化碳中含有氯化氫氣體，為除去氯化氫氣體，選取的試劑應能除去氯化氫氣體且不和二氧化碳反應，則只能選取可溶性碳酸氫鹽的飽和溶液，一般常用飽和的碳酸氫鈉溶液；

（3）選擇C和CO2反應生成CO，因此裝置D中黑色固體為碳，反應的方程式為C+CO22CO；

（4）實驗中沒有裝置C，使裝置B與裝置D直接相連，則CO2中混有的水蒸氣會與碳反應生成還原性的H2，影響CO還原性的判斷，因此對實驗造成的影響是沒有除去氣體中的水蒸氣，高溫下水蒸氣與炭反應生成H2和CO，H2也能還原CuO，從而干擾對CO還原性的驗；

（5）實驗前，需對整套裝置進行氣密性檢驗；

（6）利用E裝置中的黑色氧化銅變為紅色，可知道氧化銅被還原為銅，推測CO具有還原性，反應的方程式為CO+CuOCu+CO2；

（7）和二氧化碳的反應中，二氧化碳不可能完全轉化為一氧化碳，所以從D裝置出來的氣體中含有二氧化碳，為防止原來二氧化碳的干擾，應先把D出來的二氧化碳除去，再將一氧化碳氣體通過E裝置，二氧化碳是酸性氧化物，所以用堿性物質除去，所以在D和E之間連接②。