Question

3．某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)．試回答：

（l）該裝置存在的一個主要問題是，你的改進(jìn)方法是在出氣口處添加一燃著的酒精燈，把未反應(yīng)的CO燃燒掉
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，是先給氧化銅加熱，還是先通人一氧化碳？，
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，圖1中A處能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是黑色粉末變成紅色．
發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ ．
B處觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是澄清的石灰水變成了紅色．
（4）該小組同學(xué)認(rèn)為廢氣中的一氧化碳可以利用，于是設(shè)計(jì)圖2裝置除去廢氣中的二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳，準(zhǔn)備進(jìn)行后續(xù)地探究．其中最合理的裝置是③（填序號，瓶內(nèi)為氫氧化鈉溶液，能吸收廢氣中的CO₂）．

Answer 1

分析 （1）在做有關(guān)氣體的實(shí)驗(yàn)時(shí)，若該氣體有毒，一定要有尾氣處理裝置，以免污染大氣，本題中一氧化碳有毒，但無尾氣處理裝置；處理尾氣時(shí)，根據(jù)該氣體的性質(zhì)找出合理簡便的方法即可；
（2）該裝置中有空氣，為了避免新生成的銅又被氧氣氧化成氧化銅，所以要先通入一氧化碳一會兒以便把裝置中的空氣趕凈；
（3）氧化銅在加熱的條件下可以被一氧化碳還原為銅，同時(shí)生成二氧化碳，而氧化銅是黑色，銅是紅色，所以可以觀察到的現(xiàn)象是黑色的固體逐漸變成紅色的固體，澄清石灰水變渾濁；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求和裝置的特點(diǎn)分析判斷．

解答 解：（1）一氧化碳有毒，應(yīng)該有尾氣處理裝置，而本題無尾氣處理裝置，所以該實(shí)驗(yàn)的問題是無尾氣處理裝置；因?yàn)橐谎趸�碳可以燃燒生成對大氣無污染的二氧化碳?xì)怏w，所以可以用燃燒的方法把一氧化碳處理掉．改進(jìn)的方法是：在出氣口處添加一燃著的酒精燈，把未反應(yīng)的一氧化碳燃燒掉；
（2）若不先通一氧化碳?xì)怏w，則該裝置中混有空氣，最后生成的銅在高溫條件下會又被氧氣氧化成氧化銅，同時(shí)不純的CO加熱有爆炸的危險(xiǎn)，所以在加熱之前要先通一會兒一氧化碳；
（3）黑色的氧化銅在高溫條件下可以被一氧化碳還原為紅色的銅，所實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式是：CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ ；同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，使澄清石灰水變渾濁．
（4）我們利用洗氣瓶來除去二氧化碳并收集一氧化碳?xì)怏w時(shí)，應(yīng)長管進(jìn)氣．同時(shí)需要收集CO，所以還是儲氣瓶，所以液體還應(yīng)該是從長管出，所以兩個管都應(yīng)該通到底部，應(yīng)選③．
故答案為：（1）在出氣口處添加一燃著的酒精燈，把未反應(yīng)的CO燃燒掉；（2）先通入CO；（3）黑色的固體逐漸變成紅色的固體； CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ ；澄清的石灰水變渾濁；（4）③．

點(diǎn)評 我們在檢驗(yàn)一氧化碳?xì)怏w時(shí)，利用一氧化碳的還原性，然后檢驗(yàn)是否有二氧化碳生成，所以我們在檢驗(yàn)一氧化碳時(shí)，先將二氧化碳?xì)怏w吸收干凈．