Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。

已知：PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO + PdCl2 + H2O = CO2 + 2HCl + Pd（產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁）。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長時(shí)間的N2，其原因是________________________。

（2）裝置B的作用是____________________________。

（3）裝置C、D中所盛試劑分別為___、___，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。

（4）該裝置的缺點(diǎn)是____________________________。

（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)：____________________________。

Answer 1

【答案】 要用氮?dú)鈱⒀b置中的空氣排盡，避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾 作安全瓶，防止倒吸 澄清石灰水 PdCl2溶液 3SiO2＋4C2CO2↑＋2CO↑＋3Si 沒有尾氣處理裝置將CO吸收 向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，溶液變渾濁，證明碳酸酸性大于硅酸

【解析】(1)碳與二氧化硅反應(yīng)要在高溫下進(jìn)行，高溫下，碳與空氣中氧氣也能反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)要將裝置中的空氣排盡，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長時(shí)間的N2，故答案為：要用氮?dú)鈱⒀b置中的空氣排盡，避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾；

(2)根據(jù)裝置圖可知，B裝置可以作安全瓶，防止倒吸，故答案為：作安全瓶，防止倒吸；

(3)根據(jù)元素守恒，碳與二氧化硅反應(yīng)可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C裝置用來檢驗(yàn)有沒有二氧化碳，D裝置用來檢驗(yàn)一氧化碳，所以置C、D中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCl2溶液；若裝置C、D中溶液均變渾濁，說明既有二氧化碳又有一氧化碳，檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，根據(jù)元素守恒可知化學(xué)方程式為3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si，故答案為：澄清石灰水；PdCl2溶液；3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si；

(4)一氧化碳有毒，有能排放到空氣中，而該裝置沒有尾氣吸收裝置將CO吸收，故答案為：沒有尾氣吸收裝置將CO吸收；

(5)驗(yàn)證碳酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱，產(chǎn)生的CO2氣體先通過飽和的碳酸氫鈉溶液除去混有的雜質(zhì)氣體，然后再通入硅酸鈉溶液發(fā)生反應(yīng)CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓，說明酸性H2CO3＞H2SiO3，故答案為：向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，溶液變渾濁，證明碳酸酸性大于硅酸。