Question

某小型火力发电厂（以煤为燃料）排放大量的废气，对周围的空气产生了严重污染，并导致当地常降酸雨．为探究废气的成分，实验中学化学课外活动小组的同学将收集来的气体样品用如下装置进行实验．已知装置的连接顺序是丙→甲→乙，且其中的药品均足量．

【猜想与假设】A同学认为：废气中一定含有CO₂
B同学认为：废气中可能含有CO
C同学认为：废气中可能含有SO₂
D同学认为：废气中一定不含有N₂
你认为其中不合理的是______（填写同学代号）．
【交流与评价】经过讨论，大家一致认为：电厂的燃煤中含有较多的硫元素和氮元素．理由是______．
【活动探究】在用上述装置进行的实验中，B同学的观点得到证实：废气中确实含有CO．那么丙装置的作用是______，装置甲的玻璃管中发生反应的化学方程式为______ 2Fe+3CO₂

Answer 1

【答案】分析：发电厂（以煤为燃料）排放的废气在没有进行科学验证前，不能随便断定它的存在与否；经过讨论，电厂的燃煤中含有较多的硫元素和氮元素，这是可能的，因为当地常降酸雨．想确定废气中含有CO，将废气通入丙装置中除掉一些干扰气体，再通过甲装置经过反应验证，确定废气中含有CO；如确定废气中含有CO写出其反应的化学方程式．
解答：解：【猜想与假设】中A、B、C、D四名同学对废气的成分猜想不一，其中不合理的是D同学，因为排放的废气在没有进行科学实验验证前，不能随便断定它的存在与否；故D同学猜想不合理；
【交流与评价】中大家一致认为：电厂的燃煤中含有较多的硫元素和氮元素．这种假设可能存在，因为当地常降酸雨，而酸雨的形成主要是氮、硫的氧化物排放到空气中形成的．
【活动探究】中在用上述装置进行的实验，B同学的观点得到证实：废气中确实含有CO．那么丙装置的作用是除去废气中的CO₂、SO₂等气体，因为CO₂、SO₂等气体溶于水，溶液显酸性，能和氢氧化钠反应消除气体对实验的干扰，便于测定CO的存在．CO和氧化铁高温反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂．
故答案为：
【猜想与假设】D；
【交流与评价】因当地常降酸雨，可能是由于空气中含有较多的SO₂、NO₂所致，故可推知煤中可能含有较多的硫元素和氮元素．（其他合理叙述均可）
【活动与探究】除去废气中的CO₂、SO₂等气体（或防止CO₂、SO₂等气体对实验的干扰）；3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂．
点评：结合所给的信息，明确此题考查的目的，采用实验探究的合理过程，运用所学的有关气体的除杂知识分析解答，此题可迎刃而解．