某校学生课外活动小组的同学设计下图所示实验装置,用来验证一氧化碳具有还原性。回答下列问题。
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:______________________________。
(2)装置B中最适宜的试剂是______.
(3)装置D中黑色固体为_______(填名称),反应的化学方程式为:_________________。
(4)若实验中没有装置C,使装置B与装置D直接相连,会对实验造成的影响是: __________________________。
(5)按照如图装置进行实验时,首先进行的操作名称是 _____________。
(6)根据实验中的______现象,可证明CO具有还原性,有关反应的化学方程式是____________。
(7)若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认一氧化碳具有还原性,应在上图装置_______与_____之间连接下图中的________装置(填序号)。
CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑; 饱和碳酸氢钠溶液 碳 C+CO22CO 没有除去气体中的水蒸气,高温下水蒸气与炭反应生成H2和CO,H2也能还原CuO,从而干扰对CO还原性的验证 检查装置的气密性 E装置中黑色CuO变成红色 CO+CuOCu+CO2 D E ②
【解析】
本题是探究CO还原性的实验设计题,利用C和CO2反应生成的CO还原氧化铜,结合氧化铜变红色粉末和石灰水变浑浊来推测CO的还原性,但因CO2中混有的水蒸气也能和C反应生成CO和H2,生成的H2有还原性对实验有干扰,因此CO2必须干燥处理,据此分析可作答。
【详解】
(1)装置A中是盐酸和石灰石反应生成二氧化碳、氯化钙和水,其反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)实验室用盐酸和石灰石制取二氧化碳,该反应放出的热量导致盐酸挥发,所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体,为除去氯化氢气体,选取的试剂应能除去氯化氢气体且不和二氧化碳反应,则只能选取可溶性碳酸氢盐的饱和溶液,一般常用饱和的碳酸氢钠溶液;
(3)选择C和CO2反应生成CO,因此装置D中黑色固体为碳,反应的方程式为C+CO22CO;
(4)实验中没有装置C,使装置B与装置D直接相连,则CO2中混有的水蒸气会与碳反应生成还原性的H2,影响CO还原性的判断,因此对实验造成的影响是没有除去气体中的水蒸气,高温下水蒸气与炭反应生成H2和CO,H2也能还原CuO,从而干扰对CO还原性的验;
(5)实验前,需对整套装置进行气密性检验;
(6)利用E装置中的黑色氧化铜变为红色,可知道氧化铜被还原为铜,推测CO具有还原性,反应的方程式为CO+CuOCu+CO2;
(7)和二氧化碳的反应中,二氧化碳不可能完全转化为一氧化碳,所以从D装置出来的气体中含有二氧化碳,为防止原来二氧化碳的干扰,应先把D出来的二氧化碳除去,再将一氧化碳气体通过E装置,二氧化碳是酸性氧化物,所以用碱性物质除去,所以在D和E之间连接②。
登录并加入会员可无限制查看知识点解析
实验室用浓硫酸和乙醇反应制备乙稀,若温度过高或加热时间过长,制得的乙稀往往混有CO2、SO2、H2O(气体少量)。请回答下列问题:
(1)试分析CO2和SO2 是怎么样产生的?_____(用一句话说明)。
(2)试用下图所示的装置设计一个实验,验证制得的气体中确实含有CO2和SO2、H2O(g) ,按气流的方向,各装置的连接顺序是:__________。
① |
② |
③ |
④ |
(3)实验时若观察到:①中A瓶中溶液褪色,B瓶中深水颜色逐渐变浅,C瓶中溶液不褪色,则A瓶的作用是___________,B瓶的作用是________, C瓶的作用是____________。
(4)装置②中所加的试剂名称是__________,它可以验证的气体是__________,简述确定装置②在整套装置中的位置的理由是______________。
(5)装置③中所盛溶液的名称是__________,它可以用来验证的气体是__________。