Question

如圖所示為常見氣體制備、分離、干燥和性質(zhì)驗(yàn)證的部分儀器裝置（加熱設(shè)備、夾持固定裝置和連接用橡膠管均略去），甲、乙兩位同學(xué)分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．請根據(jù)要求回答下列問題（儀器裝置可任意選用，必要時(shí)可重復(fù)選擇，a、b為活塞）．

（1）甲同學(xué)在氣體入口處通入CO和CO₂的混合氣體，E內(nèi)放置CuO，并選擇其他合適裝置獲得了純凈干燥的CO，驗(yàn)證了CO的還原性及氧化產(chǎn)物．該同學(xué)所選裝置的連接順序?yàn)锳→

 

→

 

→

 

→

 

→

 

（填代號、下同）．能驗(yàn)證CO氧化產(chǎn)物的現(xiàn)象是

 

．
（2）甲同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)后，乙同學(xué)認(rèn)為在甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上稍加改裝就可制取純凈干燥的O₂，并用O₂氧化乙醇．
①乙同學(xué)首先將裝置E內(nèi)CuO換為Na₂O₂；
②然后按A→

 

→

 

→

 

→

 

的順序組合裝置，保持活塞a關(guān)閉，打開活塞b．開始反應(yīng)一段時(shí)間后E中反應(yīng)方程式為：

 

；
（3）乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為裝置H在設(shè)計(jì)上有明顯缺陷，并提出了如圖所示的替代方案，則試管n中應(yīng)裝入的試劑為

 

（填化學(xué)式），其作用是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見氣體制備原理及裝置選擇

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）用NaOH溶液除去CO₂，澄清石灰水檢驗(yàn)是否除盡，用濃硫酸干燥CO，用CuO氧化CO，用澄清石灰水檢驗(yàn)CO的氧化產(chǎn)物，燃燒法除去多余的CO；
（2）②保持活塞a關(guān)閉，打開活塞b，濃硫酸與NaOH溶液反應(yīng)放出熱量，加快A中的水的蒸發(fā)，H₂O與E中Na₂O₂反應(yīng)可生成O₂，加熱無水乙醇，CH₃CH₂OH與O₂反應(yīng)生成CH₃CHO；開始反應(yīng)一段時(shí)間后空氣進(jìn)入E中，二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)；
（3）根據(jù)乙醇氧化后的產(chǎn)物為乙醛，為大氣污染物，易溶于水，應(yīng)吸收．

解答： 解：（1）要獲得純凈干燥的CO就必須用A中的NaOH溶液吸收CO₂，并通過C中的澄清石灰水不變渾證明CO₂已被完全吸收，再通過B濃硫酸干燥CO氣體，CO通過E中加熱的CuO被氧化成CO₂，C中澄清石灰水吸收變渾濁，證明CO還原性及氧化產(chǎn)物，所選裝置的連接順序?yàn)锳CBECF，
故答案為：C；B；E；C；F；AB之間的C裝置中溶液保持澄清，EF之間的C裝置中溶液變渾濁；
（2）②要獲得純凈干燥的O₂，保持活塞a關(guān)閉，打開活塞b，放入濃硫酸與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，放熱有水蒸氣從A裝置中出來，與E中Na₂O₂反應(yīng)就會有O₂生成，雜質(zhì)CO₂進(jìn)入D中，O₂以B中濃H₂SO₄干燥再進(jìn)入H裝置將乙醇蒸氣與O₂在加熱的銅絲網(wǎng)下被氧化成乙醛；開始反應(yīng)一段時(shí)間后空氣進(jìn)入E中，二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)，方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
故答案為：E；D；B；H；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（3）乙醇氧化后的產(chǎn)物為乙醛，為大氣污染物，易溶于水，應(yīng)吸收；
故答案為：H₂O；吸收反應(yīng)過程中生成的CH₃CHO，防止污染空氣．

點(diǎn)評：本題不僅考查了氣體的制備、分離、干燥和性質(zhì)驗(yàn)證，還考查了教材中的多方面核心知識內(nèi)容，如Na₂O₂的性質(zhì)，乙醇的脫氫氧化反應(yīng)等，可以說考查的內(nèi)容相當(dāng)豐富，難度中等．