Question

(15分)某研究小组设计如下装置分离CO和CO₂的混合气体并探究CO还原氧化铜的产物和过氧化钠的性质。已知氯化钯（PdCl₂）溶液遇CO气体会产生黑色沉淀(金属单质)。夹持装置未画出。

（题9图）
（1）试剂X、Y的焰色反应均呈黄色，则X、Y可能是           、           .
（2）连接装置、检验气密性并装好药品后，关闭分液漏斗活塞和K₃，打开K₁、K₂，分离出CO，当观察到                 现象时，可对C装置进行加热操作，反应产物为红色固体。
（3）查询资料获得以下信息：①Cu₂O为红色固体；②常温下，Cu²⁺在溶液中稳定，Cu⁺易在酸性条件下发生反应：2Cu⁺ =Cu²⁺+Cu。
甲、乙两组同学取上述红色固体(用M代表)进行实验，探究其成分：

组别	实验操作	实验现象或数据	结 论
甲	① 向a g M中加入一定量稀硫酸，充分搅拌； ② 继续滴加稀硫酸至过量, 充分反应.	①固体明显减少； ②仍然有一定量固体，溶液呈蓝色	①M中一定有Cu2O; ②M中一定有Cu.
乙	将甲实验后所得溶液过滤 将滤渣洗涤、干燥、称量	滤渣质量为g	M为Cu和Cu2O的混合物

(i)乙组同学认为甲组同学所得结论不可靠，其理由是                    .
(ii)甲组同学配合乙组同学进行了计算,认为乙组同学的结论是正确的,并得出M中Cu和Cu₂O的物质的量之比是                  .
（4）C装置反应结束后，欲从混合气体中分离出CO₂，需进行的主要操作是           .实验过程中D装置产生白色沉淀的离子方程式为                                    .
（5）Z试剂为混有KI的苯溶液，则E装置中可能产生的现象是                   .

Answer 1

（1）NaHSO₄  NaOH（各1分，共2分）；
（2）F装置中出现少量黑色沉淀（2分）；
（3）M可能只含Cu₂O,因Cu₂O在酸性条件下反应会生成Cu（2分）；1：4 .(3分)
（4）关闭K₁、K₂，打开K₃和分液漏斗活塞（2分）；
2AlO₂^- + CO₂ + 3H₂O=2Al(OH)₃↓+CO₃^2-
或AlO₂^- + CO₂ + 2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃^-（2分）
（5）溶液分层,上层呈现紫红色；（2分）

试题分析：根据题给装置图知，从K₁将CO和CO₂的混合气体通过A，关闭分液漏斗活塞和K₃，Y可吸收二氧化碳反应，打开K₁、K₂，CO与氧化铜发生氧化还原反应，可验证CO的还原性，氯化钯（PdCl₂）溶液遇CO气体会产生黑色沉淀，则F中出现沉淀，说明CO充满装置，然后可加热；C装置反应结束后，关闭K₁、K₂，打开K₃和分液漏斗活塞，加X可与碳酸盐反应生成气体二氧化碳，D中生成沉淀为氢氧化铝，则B中发生二氧化碳与过氧化钠的反应生成氧气，所以Z中的KI可被氧化生成碘单质，溶解在苯中为紫红色，G中的碱液可防止空气的二氧化碳进入装置。（1）试剂X、Y的焰色反应均呈黄色，均含Na元素，X显酸性，Y显碱性，则X为NaHSO₄，Y为NaOH；（2）CO不纯时加热发生爆炸，则F装置中出现少量黑色沉淀，CO充满装置可加热C装置；（3）（i）甲的实验中M可能只含Cu₂O，因Cu₂O在酸性条件下发生氧化还原反应会生成Cu，同时生成硫酸铜溶液，则实验结论不可靠；（ii）agM固体，加硫酸反应后滤渣质量为a/2g，则Cu和Cu₂O分别为xmol、ymol，Cu⁺易在酸性条件下发生反应：2Cu⁺=Cu²⁺+Cu，则64x+160y＝a，64x+64y＝a/2，解得x：y=1：2；（4）由上述分析可知，欲从混合气体中分离出CO₂，需进行的主要操作是关闭K₁、K₂，打开K₃和分液漏斗活塞；D装置产生白色沉淀的离子方程式为2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；（5）Z中的KI可被氧化生成碘单质，溶解在苯中为紫红色，则E装置中可能产生的现象是溶液分层，上层呈现紫红色。