Question

為測定化學(xué)式為MZ的粉末狀化合物中Z的元素種類，現(xiàn)將MZ和過量的碳粉充分混合物，平鋪在反應(yīng)管a中，在b瓶中盛足澄清石灰水．按圖連接儀器并實驗．
實驗開始時緩慢通入氮氣，過一段時間后，加熱反應(yīng)管a，觀察到管內(nèi)發(fā)生強烈反應(yīng)也，并有熔融物生成，同時，b瓶的溶液出現(xiàn)白色渾濁，并有氣泡產(chǎn)生．該反應(yīng)完全后，停止加熱，仍持續(xù)通氮氣，直至反應(yīng)管冷卻，此時，管中的熔融物凝固成銀白色金屬．根據(jù)以上敘述回答：
（1）元素Z是

氧（O）

；
（2）實驗開始時緩緩?fù)ㄈ氲獨獾哪康氖?!--BA-->

排除裝置中的空氣

；
（3）從反應(yīng)管a中出來的氣體有

CO₂、CO、N₂

；
（4）反應(yīng)管a中MZ和碳粉反應(yīng)的化學(xué)方程式是（用符號M表示MZ中的M）

MO+C

△   .

M+CO↑；2MO+C

△   .

2M+CO₂↑

；
（5）如果要得到MZ中的單質(zhì)M，是否可以先斷開a和b的連接處再停止加熱？

不需要

；為什么？

因為一直通入氮氣，b中溶液不會倒吸到a管中．

．
（6）本實驗的尾氣是否需處理？如需處理，請回答如何處理；如不需處理，請說明理由．

需處理，因為CO有毒，應(yīng)該進行尾氣處理，處理的方法可以將其在導(dǎo)管口點燃，或者用氣球收集，或接一個加熱的裝有CuO的玻璃管．

．

Answer 1

分析：（1）用碳單質(zhì)常用來冶煉金屬銅、鐵，由“管中的熔融物凝固成銀白色金屬M”可知該金屬是鐵塊．
（2）實驗開始時通一段時間氮氣，以排盡試管里的空氣，防止有氧氣使產(chǎn)生的一氧化碳燃燒發(fā)生爆炸；
（3）碳與金屬氧化物反應(yīng)會生成一氧化碳、二氧化碳
（4）根據(jù)碳的還原性與置換反應(yīng)規(guī)律寫出化學(xué)方程式
（5）題中：“經(jīng)一系列測定，確定反應(yīng)完全后，停止加熱，繼續(xù)通氮氣，直到反應(yīng)管冷卻”可說明不會產(chǎn)生倒吸，此時注意審題即可解答此題；
（6）在高溫下會與碳反應(yīng)生成有毒的一氧化碳，石灰水不能吸收一氧化碳，排到大氣中會污染空氣，肯定要進行尾氣處理，根據(jù)一氧化碳的還原性設(shè)計處理方案；

解答：解：（1）通過題意知，管中熔融物凝固成銀白色金屬，b瓶的溶液出現(xiàn)白色渾濁，說明粉末和碳反應(yīng)有二氧化碳生成，根據(jù)反應(yīng)前后元素守恒知，Y是氧元素．
（2）實驗開始時通一段時間氮氣，以排盡試管里的空氣，防止有氧氣使產(chǎn)生的一氧化碳燃燒發(fā)生爆炸；
（3）碳與金屬氧化物反應(yīng)生成一氧化碳，充分反應(yīng)生成二氧化碳，還有通入的氮氣也從a管中排出
（4）MZ和碳粉反應(yīng)生成一氧化碳或二氧化碳，化學(xué)方程式為：
（5）停止加熱前不需要先斷開a和b的連接處，因為停止加熱后，繼續(xù)通氮氣，直到反應(yīng)管冷卻，不會發(fā)生倒吸．
（6）本實驗的尾氣需要處理，因為反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳在高溫下會與碳反應(yīng)生成有毒的一氧化碳，石灰水不能吸收一氧化碳，排到大氣中會污染空氣．一般用燃燒的方法處理一氧化碳，所以可以用雙孔塞把b塞起來，一個孔導(dǎo)入反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體，以除去二氧化碳，另一孔導(dǎo)出，在導(dǎo)管口處點燃，出去一氧化碳，或連接一個加熱的裝有CuO粉末的反應(yīng)管．
故答案為：（1）氧（O）；
（2）排除裝置中的空氣；
（3）CO₂、CO、N₂；
（4）MO+C

△   .

M+CO↑；2MO+C

△   .

2M+CO₂↑；
（5）不需要； 因為一直通入氮氣，b中溶液不會倒吸到a管中．．
（6）需處理，因為CO有毒，應(yīng)該進行尾氣處理，處理的方法可以將其在導(dǎo)管口點燃，或者用氣球收集，或接一個加熱的裝有CuO的玻璃管．

點評：本題難度較大，綜合考查物質(zhì)的組成和含量測定，注意通過反應(yīng)計算物質(zhì)的化學(xué)式是解答本題的關(guān)鍵．