Question

某化學研究小組為證明CO具有還原性，首先查閱相關的資料，獲取下列信息：
①C+H₂O

加熱  .

CO+H₂；CO+H₂O

加熱  .

CO₂+H₂；CO₂+C

高溫  .

2CO②CO和H₂都可在加熱條件下與CuO反應③CO有劇毒，在空氣中可以燃燒．
根據以上信息和有關知識，他們設計如下圖所示的實驗裝置．

請回答下列問題：
（1）裝置A中反應的離子方程式是

CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O

．
（2）裝置B中最適宜的試劑是

飽和NaHCO₃溶液

；必須用裝置C吸收氣體中水蒸氣的理由是

防止水蒸氣與碳反應生成的H₂對實驗現象產生干擾

．
（3）按照如圖裝置進行實驗時，首先應進行的操作是

檢驗裝置的氣密性

，并要排凈整套裝置中的空氣，則排凈裝置中空氣的目的是

可以防止空氣中的氧氣對實驗現象及結果的干擾

；
（4）根據該實驗中的

E裝置中黑色固體變成紅色

現象，可證明CO具有還原性，有關反應的化學方程式是

CuO+CO

△   .

Cu+CO₂

．
（5）若要根據裝置F中石灰水變渾濁的現象確認CO具有還原性，應在上圖裝置

D

與

E

之間連接下圖中的

④

裝置（填序號）．

Answer 1

分析：（1）依據裝置圖分析判斷A是生成二氧化碳氣體的發生裝置，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水；
（2）裝置D是生成一氧化碳氣體的裝置，制備二氧化碳氣體中含有氯化氫和水蒸氣，對后續試驗產生干擾需要除去；
（3）氣體發生和驗證試驗需要開始時檢驗裝置的氣密性；防止空氣中的氧氣等氣體干擾驗證實驗；
（4）依據一氧化碳含有氧化銅的反應現象證明一氧化碳的還原性；
（5）若要根據裝置F中石灰水變渾濁的現象確認CO具有還原性，必須在E裝置中通入純凈的一氧化碳，通入前需要除去氣體中 可能含有的二氧化碳；

解答：解：（1）依據裝置圖分析判斷A是生成二氧化碳氣體的發生裝置，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水；反應的離子方程式為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
故答案為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）制備二氧化碳氣體中含有氯化氫和水蒸氣，用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫氣體，用濃硫酸除去水蒸氣，防止水進入裝置D反應生成一氧化碳和氫氣干擾一氧化碳氣體的還原性檢驗；
故答案為：飽和NaHCO₃溶液　防止水蒸氣與碳反應生成的H₂對實驗現象產生干擾；
（3）氣體發生和驗證試驗需要開始時檢驗裝置的氣密性，若進入空氣會干擾一氧化碳氣體還原性的檢驗；
故答案為：檢驗裝置的氣密性　可以防止空氣中的氧氣對實驗現象及結果的干擾；
（4）利用一氧化碳含有氧化銅固體由黑色變化為紅色證明一氧化碳的還原性，反應的化學方程式為：CuO+CO

△   .

Cu+CO₂ ；
故答案為：E裝置中黑色固體變成紅色；CuO+CO

△   .

Cu+CO₂
（5）若要根據裝置F中石灰水變渾濁的現象確認CO具有還原性，必須在E裝置中通入純凈的一氧化碳，通入前需要除去氣體中可能含有的二氧化碳，在D和E制堿加入堿石灰吸收二氧化碳干燥氣體，避免干擾一氧化碳氣體還原性的驗證，①③不能除去二氧化碳，②帶入水蒸氣干擾反應現象判斷；
故答案為：D　E　④；

點評：本題考查了物質性質實驗的驗證方法 和實驗裝置選擇和試劑選擇，驗證實驗需要排除干擾因素對反應的影響，題目難度中等．