Question

3．如图是验证CO气体还原性实验的装置图：
已知A中装有块状碳酸钙和稀盐酸，F中装有澄清的石灰水，请根据上述实验目的和实验装置图填写下列空白：
（1）图中各装置中的试剂分别为Bc、Ca、Di、Ej （从下列试剂中选择最佳试剂，填序号）从实验结果的可靠性方面说明选择C中试剂的理由：避免H₂O蒸汽与C反应生成H₂，对CO的还原性验证产生干扰．
a、浓硫酸    b、稀硫酸      c、饱和NaHCO₃溶液     d、NaOH溶液
e、蒸馏水    f、饱和食盐水   g、稀盐酸               h、浓盐酸
i、碳粉      j、氧化铜       k、碱石灰
（2）从实验安全角度考虑，在给D、E中的反应管加热之前的一步实验操作是打开A中的活塞产生CO₂排除装置中的空气．
（3）写出D中发生反应的化学方程式C+CO₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO．
（4）证明CO有还原性的实验现象是E反应管内黑色固体变为红色．
（5）实验中的尾气如何处理点燃（或者用气球收集）．
（6）如果要通过F中的现象来证明CO的还原性，则该实验装置图中D和E之间缺少的一个重要装置，是装有k（从（1）题所给的试剂中选择，填序号）的U形管（填仪器名称）

Answer 1

分析 装置A为气体发生装置，块状碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体，通过浓硫酸干燥二氧化碳气体，通过装置D中碳粉还原二氧化碳生成一氧化碳，通过装置E中的氧化铜氧化一氧化碳生成铜和二氧化碳，最后通过装置F检验二氧化碳的生成，碳和水蒸气加热反应生成一氧化碳和氢气，氢气具有还原性影响一氧化碳的验证，剩余一氧化碳可以收集或点燃处理，
（1）依据上述分析可知装置中的试剂分别为饱和碳酸氢钠、浓硫酸、碳、氧化铜、澄清石灰水；从实验结果的可靠性方面说明选择C中试剂是防止碳和水蒸气反应生成的氢气影响一氧化碳的检验；
（2）从实验安全角度考虑，在给D、E中的反应管加热之前需要利用生成的二氧化碳气体排净装置中的空气；
（3）D中反应为碳高温还原二氧化碳生成一氧化碳；
（4）E中黑色氧化铜变化为红色铜说明生成了一氧化碳；
（5）剩余一氧化碳有毒需要收集或点燃处理，不能排放到空气中；
（6）如果要通过F中的现象来证明CO的还原性，需要排除装置D中剩余的二氧化碳的干扰，需要除去二氧化碳，可以在DE间增加一个装有碱石灰的U形管除去．

解答 解：装置A为气体发生装置，块状碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体，通过浓硫酸干燥二氧化碳气体，通过装置D中碳粉还原二氧化碳生成一氧化碳，通过装置E中的氧化铜氧化一氧化碳生成铜和二氧化碳，最后通过装置F检验二氧化碳的生成，碳和水蒸气加热反应生成一氧化碳和氢气，氢气具有还原性影响一氧化碳的验证，剩余一氧化碳可以收集或点燃处理，
（1）上述分析可知BCDE中所选择的试剂为：饱和碳酸氢钠、浓硫酸、碳、氧化铜，所以选择c、a、i、j，从实验结果的可靠性方面说明选择C中试剂的理由是：避免H₂O蒸汽与C反应生成H₂，对CO的还原性验证产生干扰，
故答案为：c、a、i、j；避免H₂O蒸汽与C反应生成H₂，对CO的还原性验证产生干扰；
（2）从实验安全角度考虑，在给D、E中的反应管加热之前的一步实验操作是打开A中的活塞产生CO₂排除装置中的空气，
故答案为：打开A中的活塞产生CO₂排除装置中的空气；
（3）D中发生反应为碳高温还原二氧化碳生成一氧化碳，反应的化学方程式为：C+CO₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO，
故答案为：C+CO₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO；
（4）证明CO有还原性的实验现象是E反应管内黑色固体变为红色，
故答案为：E反应管内黑色固体变为红色；
（5）实验中的尾气是剩余的一氧化碳，用点燃（或者用气球收集）的方法处理，不能排放避免污染空气，
故答案为：点燃（或者用气球收集）；
（6）如果要通过F中的现象来证明CO的还原性，需要排除装置D中剩余的二氧化碳的干扰，需要除去二氧化碳，可以在DE间增加一个装有碱石灰的U形管除去，
故答案为：D；E； k； U形管．

点评 本题考查了物质性质的实验验证、主要是干扰气体的除去和生成气体的实验验证，掌握基础是解题关键，题目难度中等．