Question

20．某興趣小組對物質的性質和成分進行相關探究．
（1）常見金屬活動性順序如下，填寫相應的元素符號：

金屬活動性由強逐漸減弱，某同學用硫酸銅溶液把“鐵刀變成銅刀”，其反應的化學方程式為Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，該反應的基本反應類型為置換反應．
（2）興趣小組同學用氧化銅與足量炭粉利用圖所示的裝置進行實驗，對生成氣體的成分進行探究．

[提出問題]生成的氣體中是否含有一氧化碳？
[實驗與討論]
①打開K，緩緩通入干燥的氮氣一段時間．
②關閉K，加熱至一定溫度使之反應，用氣囊收集氣體樣品．
③除去氣體樣品中的二氧化碳，并將剩余氣體收集在集氣瓶中，下列裝置中最為合理的是c．（填序號）

[實驗求證]
將除盡二氧化碳后的氣體樣品干燥，仍然用上圖所示的裝置進行實驗，A中的固體應選用氧化銅，B中溶液為澄清石灰水，若A中黑色固體出現了紅色，B中澄清石灰水變渾濁，可說明氣體樣品中含有一氧化碳．
[實驗反思]
炭粉還原氧化銅的實驗中，若生成的氣體中含有一氧化碳，則反應時消耗碳、氧元素的質量比大于（填“大于”、“等于”或“小于”）3：8．

Answer 1

分析 （1）根據金屬活動性順序表的應用分析解答．
（2）【實驗與討論】觀察裝置的特點，分析除去氣體樣品中的二氧化碳，并將剩余氣體收集在集氣瓶中的最為合理裝置．
【實驗求證】根據實驗的目的，分析A中應加入的固體、實驗的現象等．
【實驗反思】根據一氧化碳、二氧化碳中碳、氧元素比分析．

解答 解：（1）由金屬的活動性順序為K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可知，在金屬活動順序表空格內應填入Mg、Ag；鐵與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學方程式為：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；該反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應，屬于置換反應；
（2）【實驗與討論】除去氣體樣品中的二氧化碳，應將氣體通入到氫氧化鈉溶液中，由于一氧化碳的密度小于水的密度，可通過右邊長導管將氫氧化鈉排出，將氣體收集在集氣瓶中，所以，最為合理裝置是c；
【實驗求證】為了驗證生成的氣體中是否含有一氧化碳，A中應加入的固體是氧化銅，實驗的現象是B中澄清石灰水渾濁，可說明氣體樣品中含有一氧化碳等．
【實驗反思】由于在一氧化碳、二氧化碳中，碳、氧元素的質量比分別是3：4、3：8，所以，炭粉還原氧化銅的實驗中，若生成的氣體中含有一氧化碳，則反應時消耗碳、氧元素的質量比大于3：8．
故答案為：（1）Mg、Ag，Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，置換反應；
（2）【實驗與討論】c；【實驗求證】氧化銅、變渾濁；【實驗反思】大于

點評 解答本題關鍵是要知道金屬活動性順序，知道金屬能與酸反應說明金屬排在氫的前面，金屬能與鹽反應，說明金屬排在鹽中金屬的前面，碳和一氧化碳還原氧化銅實驗的知識．