Question

在實驗室中，同學們用下面所示的裝置進行實驗（圖中固定試管的儀器已略去）：加熱一段時間后，觀察到木炭粉的質(zhì)量明顯減少；磚紅色的氧化鐵粉沫下部出現(xiàn)了一些黑色的固體；澄清石灰水變渾濁，停止加熱并冷卻到室溫．

（1）寫出硬質(zhì)大試管中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：
________、________
（2）B裝置的作用是________．
（3）C裝置中澄清石灰水變渾濁，此現(xiàn)象說明________．
（4）裝置中氣球的作用是________．

Answer 1

解：（1）在硬質(zhì)試管中含有碳、氧化鐵及少量氧氣，根據(jù)現(xiàn)象：加熱一段時間后，觀察到木炭粉的質(zhì)量明顯減少；氧化鐵粉末下部出現(xiàn)了一些黑色的固體；澄清石灰水變渾濁．可知生成了鐵，所以硬質(zhì)試管中生成了一氧化碳；所以可發(fā)生的反應(yīng)有：碳與氧氣生成一氧化碳，一氧化碳還原氧化鐵，正確書寫出其化學方程式為：2C+O₂ .2CO、
Fe₂O₃+3CO 2Fe+3CO₂ ；
（2）反應(yīng)后容器內(nèi)氣體冷卻時容器內(nèi)壓強減小，C裝置中的溶液會倒流，加入B裝置可防止反應(yīng)后冷卻到室溫時，C裝置的溶液倒流；
（3）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，C裝置中澄清石灰水變渾濁，此現(xiàn)象說明有二氧化碳氣體生成，說明A裝置已經(jīng)發(fā)生了化學反應(yīng)；
（4）反應(yīng)中碳不完全燃燒生成一氧化碳，一氧化碳有毒，會對環(huán)境造成污染，加氣球收集多余的CO，防止有毒的CO污染環(huán)境；
故答案為：
（1）2C+O₂ 2CO Fe₂O₃+3CO 2Fe+3CO₂；（2）防止反應(yīng)后冷卻到室溫時，C裝置的溶液倒流；
（3）有二氧化碳氣體生成，說明A裝置已經(jīng)發(fā)生了化學反應(yīng)；
（4）收集多余的CO，防止有毒的CO污染環(huán)境．
分析：（1）利用現(xiàn)象結(jié)合硬質(zhì)試管中物質(zhì)的性質(zhì)分析反應(yīng)的發(fā)生；
（2）反應(yīng)后容器內(nèi)氣體冷卻后容器內(nèi)壓強減小，C裝置中的溶液會倒流，加入B裝置起到緩沖作用，可防止溶液進入硬質(zhì)大試管中；
（3）根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁分析；
（4）反應(yīng)中有一氧化碳生成，一氧化碳有毒，會對環(huán)境造成污染，加氣球收集一氧化碳防止環(huán)境污染．
點評：此題是一道實驗的綜合題，解題的關(guān)鍵是對相關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的分析，另外解題時實驗的一些關(guān)鍵現(xiàn)象也常常是解題的重要突破口，同時考查了有毒氣體對環(huán)境的污染．