Question

【題目】木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年的歷史，科學(xué)興趣小組的同學(xué)為了探究“木炭在高溫條件下還原氧化銅所生成的氣體產(chǎn)物是什么？”，設(shè)計(jì)了如圖甲所示裝置（鐵架臺(tái)已略去），通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究氣體產(chǎn)物的成分，請(qǐng)你一起完成相關(guān)問(wèn)題：

（1）興趣小組同學(xué)根據(jù)上述圖甲裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象，得出了該氣體產(chǎn)物的成分為CO2、CO的混合氣體的結(jié)論，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的具體現(xiàn)象是_____；

（2）張強(qiáng)同學(xué)提出：從簡(jiǎn)約裝置、節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品和安全使用的角度出發(fā)，圖甲裝置可進(jìn)行改進(jìn)，用改進(jìn)后的裝置同樣可以探究出該氣體產(chǎn)物的成分，請(qǐng)寫(xiě)出他的改進(jìn)方法（不需要寫(xiě)具體操作）：_____；

（3）興趣小組同學(xué)繼續(xù)用如圖乙所示的裝置將混合氣體進(jìn)行分離（收集裝置略去），則錐形瓶中加入的是_____（填“NaOH”“Na2CO3”、或“Ca(OH)2”）溶液，簡(jiǎn)要寫(xiě)出將兩種氣體分離的具體操作方法_____

Answer 1

【答案】A中澄清石灰水變渾濁，B中無(wú)明顯現(xiàn)象，C中無(wú)明顯現(xiàn)象，D中黑色固體變成紅色固體，E中澄清石灰水變渾濁 混合氣體通過(guò)足量澄清石灰水后利用氣球收集氣體 NaOH 打開(kāi)K1、K2，混合氣體從K2通入，從K1導(dǎo)出，收集一氧化碳；關(guān)閉K2，打開(kāi)分液漏斗活塞，液體流出后關(guān)閉活塞，收集二氧化碳

【解析】

二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳在加熱條件下能和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳；

二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氯化鈉或硫酸鈉、水和二氧化碳。

（1）如果該氣體產(chǎn)物的成分為CO2、CO的混合氣體，通過(guò)A時(shí)，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，通過(guò)B時(shí)氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，通過(guò)C時(shí)如果無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，通過(guò)D時(shí)，氧化銅和一氧化碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，D中黑色固體變成紅色固體，通過(guò)E時(shí)，生成的二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的具體現(xiàn)象是：A中澄清石灰水變渾濁，B中無(wú)明顯現(xiàn)象，C中無(wú)明顯現(xiàn)象，D中黑色固體變成紅色固體，E中澄清石灰水變渾濁。

故填：A中澄清石灰水變渾濁，B中無(wú)明顯現(xiàn)象，C中無(wú)明顯現(xiàn)象，D中黑色固體變成紅色固體，E中澄清石灰水變渾濁。

（2）從簡(jiǎn)約裝置、節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品和安全使用的角度出發(fā)，圖甲裝置可進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)方法可以是：混合氣體先通過(guò)足量澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明氣體中含有二氧化碳，這樣可以檢驗(yàn)并且完全吸收二氧化碳，再利用氣球收集氣體，收集后密封氣球，松手后氣球上升，說(shuō)明收集的氣體是一氧化碳。

故填：混合氣體通過(guò)足量澄清石灰水后利用氣球收集氣體。

（3）興趣小組同學(xué)繼續(xù)用如圖乙所示的裝置將混合氣體進(jìn)行分離時(shí)，錐形瓶中加入的是氫氧化鈉溶液，利用氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳?xì)怏w；

將兩種氣體分離的具體操作方法是：打開(kāi)K1、K2，混合氣體從K2通入，從K1導(dǎo)出，收集一氧化碳；

關(guān)閉K2，打開(kāi)分液漏斗活塞，使稀鹽酸或稀硫酸流出，液體流出后關(guān)閉活塞，收集二氧化碳。

故填：打開(kāi)K1、K2，混合氣體從K2通入，從K1導(dǎo)出，收集一氧化碳；關(guān)閉K2，打開(kāi)分液漏斗活塞，液體流出后關(guān)閉活塞，收集二氧化碳。