Question

在学习过程中，小雨同学提出一个问题：“碳燃烧时可能生成CO₂，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？”
[猜想]碳与氧化铜反应生成的气体中：①只有CO₂②只有CO  ③既有CO₂，又有CO
[查阅资料]浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO₂无变化，但遇到微量CO会立即变成蓝色．
[方案设计]通过上述资料和已有知识，小雨初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检验．
[实验验证]经过思考之后，小雨设计了如图实验装置：

[实验步骤]（1）打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的N₂；
（2）关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热．
[现象]试纸

 

，石灰水

 

．
[结论]小雨通过分析实验现象，确认猜想③是正确的．
[反思与评价]（1）该实验开始通一会儿N₂的目的是

 

；
（2）请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处

 

；
（3）请你说出A中产生CO的一种可能原因

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,常见气体的检验与除杂方法,碳的化学性质

专题：科学探究

分析：本题利用CO和CO₂的性质来判断碳与氧化铜反应生成的气体：
[现象]用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸检验CO，澄清的石灰水检验CO₂，根据实验结论猜想③正确分析实验现象；
[反思与评价]（1）因为空气中有氧气，要排除干木炭与空气中氧气反应生成二氧化碳或一氧化碳的干扰，故将装置中的空气排出；
（2）CO有毒，该题装置的最后的尾气需要处理；
（3）据碳的还原性分析解答．

解答：解：
[现象]据题意可知：浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇一氧化碳变蓝，若猜想③是正确的，则产物中既有CO又有CO₂，试纸变蓝，石灰水变浑浊；
[反思与评价]（1）因为空气中有氧气，要排除干木炭与空气中氧气反应生成二氧化碳或一氧化碳的干扰，故用氮气将装置中的空气排出；
（2）CO有毒，不能排放到空气中，需处理剩余的CO，而图示操作没有；
（3）碳具有还原性，一氧化碳的产生可能是发生了下列化学反应：CO₂+C

高温  .

2CO或C+CuO

高温  .

Cu+CO↑；
故答案为：
【现象】变蓝；   变浑浊；
【反思与评价】（1）排出装置内的空气，以免木炭与空气中氧气反应；  
（2）没有尾气处理（或吸收）装置；   
（3）CO₂+C

高温  .

2CO（或C+CuO

高温  .

Cu+CO↑，用文字表达也可）．

点评：通过本题学生应熟悉常见物质的性质及物质的特性，拓宽了学生视野，考查了学生依据题意分析、解答问题的能力．