Question

17．木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年歷史．某興趣小組的同學為了探究木炭在高溫條件下還原氧化銅所生成的氣體產物是什么，提出了猜想：
a、氣體產物可能是二氧化碳；
b、氣體產物可能是一氧化碳；
c、氣體產物可能是二氧化碳和一氧化碳的混合物．
（1）如果猜想a成立，寫出氣體產物通入澄清石灰水反應的化學方程式Ca（OH）₂+CO₂=H₂O+CaCO₃↓．
（2）如果氣體產物只有二氧化碳，寫出木炭還原氧化銅反應的化學方程式C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
（3）同學們設計了如圖所示裝置（鐵架臺已略去），通過實驗探究氣體產物的成分．

實驗過程中觀察到A、E裝置中的澄清石灰水均變渾濁，C裝置中的澄清石灰水不變渾濁，由此可得出該氣體產物的成分為二氧化碳和一氧化碳的混合氣體，寫出D裝置內發生反應的化學方程式CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，此裝置的不足之處是沒有尾氣處理裝置．（說明：NaOH溶液可以吸收CO₂氣體）

Answer 1

分析 （1）根據二氧化碳遇澄清石灰水變渾濁進行判斷；
（2）熟記題目假設的是猜想b成立，也就是木炭還原氧化銅生成了CO；
（3）根據二氧化碳遇澄清石灰水變渾濁的特點和一氧化碳與氧化銅反應的現象原理以及尾氣中含有有毒氣體，進行判斷．

解答 解：（1）因二氧化碳遇澄清石灰水變渾濁，氣體產物通入澄清石灰水反應后的產物為碳酸鈣．故答案為：Ca（OH）₂+CO₂=H₂O+CaCO₃↓；
（2）由于題目假設是猜想b成立，也就是木炭還原氧化銅生成了CO，所以對應的木炭還原氧化銅的化學反應式是：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO2↑．故答案為：C+2CuO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
（3）因二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以A中石灰水是確認原混合氣體中是否存在CO₂；經過B裝置后，氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳，C中石灰水是確認CO₂是否已經被除盡，排除二氧化碳對下面實驗的干擾．而E裝置中的澄清石灰水變渾濁，則為一氧化碳還原氧化銅生成的二氧化碳的作用；
故答案為：二氧化碳和一氧化碳的混合氣體．
在D中，一氧化碳與氧化銅在加熱的條件下反應生成銅和二氧化碳，故填：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
尾氣中的有毒氣體一氧化碳沒有處理直接排放到空氣中，造成了污染，故填：沒有尾氣處理裝置．

點評 本題從木炭還原氧化銅、二氧化碳氣體的檢驗和除去方法設置考點，體現了化學的實驗學科的特點，這就要求同學們不斷培養運用所學知識進行探究實驗的能力和意識．