Question

11．用如图提供的装置与试剂，组装一套用一氧化碳还原氧化铜的实验，并回答下列问题

（1）若装置C中注满水，然后用排水法收集CO，应从接口e（填“d”或“e”）处进气；使用CO气体进行实验时，可将水重新注入装置C中而将CO气体排出，此时水应从接口d（填“d”或“e”）流入．
（2）实验时气体若按从左向右反应，则这套装置正确的连接顺序是（填接口处字母）：ebca（ecba）
（3）实验开始之前，为了安全应先检验一氧化碳的纯度，开始实验时，先点燃尾气灯，然后通一段时间的CO再加热的原因是防止尾气排放到空气中造成空气污染；排尽试管内的空气，防止CO与空气混合点燃时发生爆炸；实验结束后先撤掉B处酒精灯，再继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却，其目的是防止生成的铁再度被氧化，以及防止石灰水倒吸炸裂玻璃管．B装置中观察到的现象是红棕色粉末变黑．发生的化学反应方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．                                     
（4）装置A中足量澄清石灰水的作用是：检验并吸收二氧化碳观察到的现象是Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（5）实验后应怎样处理气球里的尾气点燃，反应化学方程式为2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂．

Answer 1

分析 （1）采用排水法收集，则需先将瓶子装满水，气体从短管进，长管出水；将气体排出时，水从长管进，短管出气；
（2）根据一氧化碳还原氧化铜的反应特点组装仪器；
（3）根据实验室用一氧化碳还原氧化铁的反应原理和操作注意事项分析即可；
（4）根据氢氧化钙的性质来分析解答；
（5）根据根据一氧化碳有毒和能燃烧的性质考虑尾气处理；正确书写反应方程式．

解答 解：（1）用排水法收集一氧化碳时，从e端进入集气瓶，一氧化碳聚集在上部将水从d导管中压出；要将水重新注入装置C中而将CO气体排出，此时水应从接口d进入，一氧化碳聚集在上部从e口排出；故答案为：e；d；
（2）一氧化碳还原氧化铜时，先通入一氧化碳、然后进行加热反应、检验生成物、尾气吸收，所以连接装置的顺序为：C→B→A，导管接口顺序是CO→bca（cba）；故答案为：ebca（ecba）；
（3）实验开始之前，应先检验一氧化碳的纯度，实验过程中的尾气中含有未反应的一氧化碳，有毒，不能直接排入空气中，可以将其点燃或收集起来；实验时先通一氧化碳后加热，原因是排尽试管内的空气，防止CO与空气混合点燃时发生爆炸；实验结束先停止加热后停止通CO，原因是防止生成的铁再度被氧化，以及防止石灰水倒吸炸裂玻璃管；用一氧化碳还原红棕色的氧化铁粉末，同时生成二氧化碳，看到红棕色粉末变黑，故填：检验一氧化碳的纯度；防止尾气排放到空气中造成空气污染；排尽试管内的空气，防止CO与空气混合点燃时发生爆炸；继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却；防止生成的铁再度被氧化，以及防止石灰水倒吸炸裂玻璃管；红棕色粉末变黑；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）足量澄清石灰水的作用：检验并吸收二氧化碳；故填：检验并吸收二氧化碳；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（5）根据根据一氧化碳有毒和能燃烧的性质考虑尾气处理；所以点燃尾气生成二氧化碳，排到空气中；反应方程式为：2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂ ；故填：点燃；2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂ ．

点评 本题考查了炼铁的原理以及实验中的注意点（先通气体后加热，尾气处理）和实验现象（粉末由红变黑，石灰水变浑浊）．