Question

在实验室中，同学们用下面所示的装置进行实验（图中固定试管的仪器已略去）：加热一段时间后，观察到木炭粉的质量明显减少；砖红色的氧化铁粉沫下部出现了一些黑色的固体；澄清石灰水变浑浊，停止加热并冷却到室温．

（1）写出硬质大试管中发生反应的化学方程式：
______ 2CO

Answer 1

【答案】分析：（1）利用现象结合硬质试管中物质的性质分析反应的发生；
（2）反应后容器内气体冷却后容器内压强减小，C装置中的溶液会倒流，加入B装置起到缓冲作用，可防止溶液进入硬质大试管中；
（3）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析；
（4）反应中有一氧化碳生成，一氧化碳有毒，会对环境造成污染，加气球收集一氧化碳防止环境污染．
解答：解：（1）在硬质试管中含有碳、氧化铁及少量氧气，根据现象：加热一段时间后，观察到木炭粉的质量明显减少；氧化铁粉末下部出现了一些黑色的固体；澄清石灰水变浑浊．可知生成了铁，所以硬质试管中生成了一氧化碳；所以可发生的反应有：碳与氧气生成一氧化碳，一氧化碳还原氧化铁，正确书写出其化学方程式为：2C+O₂  .2CO、
Fe₂O₃+3CO   2Fe+3CO₂ ；
（2）反应后容器内气体冷却时容器内压强减小，C装置中的溶液会倒流，加入B装置可防止反应后冷却到室温时，C装置的溶液倒流；
（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，C装置中澄清石灰水变浑浊，此现象说明有二氧化碳气体生成，说明A装置已经发生了化学反应；
（4）反应中碳不完全燃烧生成一氧化碳，一氧化碳有毒，会对环境造成污染，加气球收集多余的CO，防止有毒的CO污染环境；
故答案为：
（1）2C+O₂  2CO      Fe₂O₃+3CO   2Fe+3CO₂；（2）防止反应后冷却到室温时，C装置的溶液倒流；
（3）有二氧化碳气体生成，说明A装置已经发生了化学反应；
（4）收集多余的CO，防止有毒的CO污染环境．
点评：此题是一道实验的综合题，解题的关键是对相关物质性质的分析，另外解题时实验的一些关键现象也常常是解题的重要突破口，同时考查了有毒气体对环境的污染．