Question

取化學式為MZ的黃色粉末狀化合物進行如下實驗．將MZ和足量碳粉充分混合，平鋪在反應管a中．在b瓶中盛足量澄清石灰水．按圖連接儀器．

實驗開始時緩緩通入氮氣，過一段時間后，加熱反應管a，觀察到管內發生劇烈反應，并有熔融物生成．同時，b瓶的溶液中出現白色渾濁．待反應完全后，停止加熱，仍繼續通氮氣，直至反應管冷卻．此時，管中的熔融物凝固成銀白色金屬．根據以上敘述回答問題：
（1）元素Z是

氧

；
（2）停止加熱前是否需要先斷開a和b的連接處？為什么？
（3）反應管a中發生的所有反應的化學方程式是

MO+CO

△  .

M+CO₂、MO+C

△  .

M+CO↑、CO₂+C

△  .

2CO、2MO+C

△  .

2M+CO₂↑

（4）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．

Answer 1

分析：（1）b瓶的溶液出現白色渾濁，說明MZ和碳反應有二氧化碳生成，根據反應前后元素守恒判斷MZ所含元素；
（2）停止加熱后，繼續通氮氣，直到反應管冷卻，不會發生倒吸；
（3）由題意可知，MZ與碳在加熱的條件下生成M與二氧化碳，可能會生成一氧化碳，碳與二氧化碳生成一氧化碳，一氧化碳具有還原性可以與MZ反應生成M與二氧化碳；
（4）在高溫下會與碳反應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，根據一氧化碳的還原性設計處理方案．

解答：解：（1）通過題意知，b瓶的溶液出現白色渾濁，說明粉末和碳反應有二氧化碳生成，根據反應前后元素守恒知，Z是氧元素，故答案為：氧；
（2），因為停止加熱后，繼續通氮氣，直到反應管冷卻，不會發生倒吸，故停止加熱前不需要先斷開a和b的連接處，
答：不需要；因有N₂不斷通入，b瓶溶液不會倒吸至a管；
（3）由題意可知，MZ與碳在加熱的條件下生成M與二氧化碳或一氧化碳，碳與二氧化碳生成一氧化碳，一氧化碳具有還原性可以與MZ反應生成M與二氧化碳，反應方程式為：MO+CO

△  .

M+CO₂、MO+C

△  .

M+CO↑、CO₂+C

△  .

2CO、2MO+C

△  .

2M+CO₂↑，
故答案為：MO+CO

△  .

M+CO₂、MO+C

△  .

M+CO↑、CO₂+C

△  .

2CO、2MO+C

△  .

2M+CO₂↑；
（4）本實驗的尾氣需要處理，因為反應產生的二氧化碳在高溫下會與碳反應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，一個孔導入反應后產生的氣體，以除去二氧化碳，另一孔導出，在導管口處點燃，出去一氧化碳，或連接一個加熱的裝有CuO粉末的反應管，
答：需處理，因為尾氣中含有CO，CO有毒排到大氣中會污染空氣，應該進行尾氣處理；處理的方法可以將其在導管口點燃，或者用氣球收集，或接一個加熱的裝有CuO的玻璃管．

點評：綜合考查物質的組成的測定、對實驗方案與操作的評價等，難度中等，掌握元素化合物的性質是解題的關鍵，注意基礎知識的全面掌握．