Question

小新同學(xué)為確定某份黑色粉末，稱取該粉末8.0g裝入硬質(zhì)玻璃管中，按如圖在通風(fēng)櫥中進行實驗．開始時緩緩?fù)ㄈ隒O氣體，過一段時間后再加熱使其充分反應(yīng)．待反應(yīng)完全后，停止加熱，仍繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．反應(yīng)前后稱量相關(guān)裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量，其數(shù)據(jù)如下表：

	反應(yīng)前	反應(yīng)后
Ⅰ 組	玻璃管和黑色粉末的總質(zhì)量為38g	玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.4g
Ⅱ 組	洗氣瓶和所盛溶液 的總質(zhì)量為180.0g	洗氣瓶和瓶中物質(zhì) 的總質(zhì)量為182.1g

【交流討論】
（1）在裝置A中先通CO氣體的作用是

 

；
（2）應(yīng)該選擇

 

組的實驗數(shù)據(jù)計算來確定黑色粉末．最終小新利用上表數(shù)據(jù)且通過實驗現(xiàn)象確定黑色粉末為氧化銅，寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；實驗中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為

 

；
【反思評價】小夏同學(xué)指出：從環(huán)保角度，圖中裝置有嚴(yán)重不足之處．你認(rèn)為應(yīng)該如何改進？

 

；
【拓展延伸】有同學(xué)提出丁同學(xué)上述實驗中的CO還可以用H₂代替，并將圖中B裝置換成盛有堿石灰（生石灰和氫氧化鈉固體混合物）的干燥管，來確定該黑色粉末的組成，你認(rèn)為是否可行？

 

（填“可行”或“不可行”）．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【交流討論】
（1）要考慮到CO具有可燃性，與玻璃管中的空氣混合受熱會發(fā)生爆炸，因此，應(yīng)先通CO排盡玻璃管中的空氣，然后再加熱．
（2）根據(jù)一氧化碳能還原氧化銅生成黑色的銅和二氧化碳，定量研究混合物的組成必須保證實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性．
【反思評價】
應(yīng)考慮到CO有毒，排放到空氣中會污染大氣，顯然，該裝置沒有對尾氣進行處理．
【拓展延伸】氫氣具有還原性，能代替一氧化碳來還原氧化銅，生成的水能被堿石灰充分吸收．

解答：解：
【交流討論】
（1）一氧化碳屬于可燃性氣體，不純遇熱可能發(fā)生爆炸；
（2）Ⅱ組實驗使用的是石灰水吸收二氧化碳，吸收的不夠完全使實驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，應(yīng)該使用Ⅰ組數(shù)據(jù)進行確定，
氧化銅能與一氧化碳反應(yīng)生成黑色的銅；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO+CuO 

△   .

Cu+CO₂；
【反思評價】
一氧化碳有毒，需要進行尾氣處理；
【拓展延伸】氫氣具有還原性，能代替一氧化碳來還原氧化鐵，生成的水能被堿石灰充分吸收．
答案：
【交流討論】
（1）排盡玻璃管內(nèi)的空氣；
（2）ⅠCO+CuO 

△   .

Cu+CO₂ 黑色粉末變?yōu)榱良t色；
【反思評價】B裝置最后加一盞酒精燈點燃尾氣；
【拓展延伸】可行．

點評：此類題目主要對煉鐵的實驗原理、實驗現(xiàn)象、操作步驟、尾氣處理、裝置連接及實驗分析與評價等方面進行考查．熟練掌握該實驗的反應(yīng)原理以及實驗注意事項是解決此類問題的關(guān)鍵．