Question

10．某化學(xué)課外活動(dòng)小組對(duì)污染大氣的部分非金屬氧化物進(jìn)行探究．請(qǐng)根據(jù)題目要求回答下列問(wèn)題．

（1）查資料得知，HCOOH$→_{△}^{濃硫酸△}$ CO+H₂O．實(shí)驗(yàn)室有如圖l所示的裝置，制取CO氣體可選用的裝置為A（填序號(hào)）
（2）查資料得知，利用催化劑可使汽車尾氣中的一氧化碳和氮氧化物大部分發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳和氮?dú)猓�該小組在實(shí)驗(yàn)室模擬汽車尾氣處理，設(shè)計(jì)了如圖2所示裝置（部分夾持和裝置已略去）．
①實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉旋塞K，先通氮?dú)馀艃粞b置中的空氣，其目的是防止CO與空氣混合加熱爆炸．
②裝置（III）的主要作用是檢驗(yàn)CO是否轉(zhuǎn)化為CO₂．
③該套裝置中有不完善之處，還應(yīng)在裝置（Ⅳ）后補(bǔ)充尾氣處理裝置．檢驗(yàn)汽車尾氣中含有的化合物CO的方法是：向酸性PdC1₂溶液中通入汽車尾氣，若生成黑色沉淀（Pd），證明汽車尾氣中含有CO．寫出反應(yīng)的離子方程式CO+Pd²⁺+H₂O=Pd+CO₂+2H⁺．

Answer 1

分析 （1）選擇氣體的發(fā)生裝置根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；
（2）模擬汽車尾氣處理流程：裝置（I）：CO、NO混合氣體通過(guò)催化劑發(fā)生反應(yīng)：2CO+2NO$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2CO₂+N₂，實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉旋塞K，先通氮?dú)馀艃粞b置中的空氣，防止可燃性氣體與空氣或氧氣混合發(fā)生爆炸，裝置（II）：調(diào)整氣體流速，裝置（III）：檢驗(yàn)CO是否轉(zhuǎn)化為CO₂，裝置（Ⅳ）：一氧化碳和氧化銅反應(yīng)，一氧化碳、一氧化氮有毒，所以防止一氧化碳、一氧化氮泄漏從而污染環(huán)境，還應(yīng)在裝置（Ⅳ）后補(bǔ)充尾氣處理裝置．
①可燃性氣體在點(diǎn)燃前都需要驗(yàn)純，防止發(fā)生爆炸；
②CO₂遇澄清的石灰水變渾濁；
③向酸性PdC1₂溶液中通入汽車尾氣，若生成黑色沉淀（Pd），PdC1₂被還原成Pd，CO被氧化物為CO₂，據(jù)此書寫離子方程式．

解答 解：（1）根據(jù)反應(yīng)方程式HCOOH$→_{△}^{濃硫酸△}$ CO+H₂O可知，該反應(yīng)為液體、加熱裝置，應(yīng)該選用裝置A，分液漏斗中盛放甲酸，通過(guò)分液漏斗活塞控制滴加的速率控制反應(yīng)的速率，
故答案為：A；
（2）①實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉旋塞K，先通氮?dú)馀艃粞b置中的空氣，防止可燃性氣體與空氣或氧氣混合發(fā)生爆炸，
故答案為：防止CO與空氣混合加熱爆炸；
②CO₂遇澄清的石灰水變渾濁，而一氧化碳不能，所以裝置（III）的主要作用是檢驗(yàn)CO是否轉(zhuǎn)化為CO₂，
故答案為：檢驗(yàn)CO是否轉(zhuǎn)化為CO₂；
（3）汽車尾氣中含有CO，向酸性PdCl₂溶液中通A汽車尾氣，生成黑色沉淀（Pd），根據(jù)氧化還原反應(yīng)可知CO被氧化物為CO₂，根據(jù)元素守恒可知有水參加、還生成HCl，反應(yīng)的離子方程式為：CO+Pd²⁺+H₂O=Pd+CO₂+2H⁺，
故答案為：CO+Pd²⁺+H₂O=Pd+CO₂+2H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)原理及化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法為解答關(guān)鍵，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，注意熟練掌握性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)原則．