Question

5．在查閱資料時(shí)，小明得知CO₂在高溫條件下能與木炭反應(yīng)生成CO．他決定對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行探究．
【提出問(wèn)題】CO₂與木炭在高溫條件下反應(yīng)是否生成CO？
【實(shí)驗(yàn)探究】小明設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）A中用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)生成CO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）B中裝有飽和碳酸氫鈉溶液，其作用是除去CO₂氣體中混有的少量HCl氣體．C中裝有濃硫酸，其作用是吸水作干燥劑．
（3）E中裝入氫氧化鈉溶液的作用是吸收多余的二氧化碳．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】經(jīng)檢驗(yàn)F處的氣體為CO．結(jié)論：CO₂在高溫條件下與木炭反應(yīng)生成了CO．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（4）有同學(xué)對(duì)A裝置作如下改進(jìn)：在錐形瓶中放入一小試管，將長(zhǎng)頸漏斗下端插入小試管中．改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是可通過(guò)控制加酸的量，控制產(chǎn)生氣體的快慢；同時(shí)小試管中充滿(mǎn)鹽酸，可達(dá)到液封的作用．
【實(shí)驗(yàn)拓展】
（5）撤去B，按A→C→D→E順序連接．然后A中用二氧化錳和過(guò)氧化氫溶液混合生成O₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．此時(shí)要檢驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)條件下D中木炭所發(fā)生反應(yīng)的生成物，還需要補(bǔ)充和完善的實(shí)驗(yàn)是在D、E之間增加一個(gè)裝有澄清石灰水的洗氣瓶，石灰水變渾濁，則說(shuō)明有二氧化碳生成；再在F處點(diǎn)燃?xì)怏w，若產(chǎn)生藍(lán)色火焰，且在火焰上方罩一內(nèi)壁涂有石灰水的燒杯，石灰水變渾濁，則證明有CO生成．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)濃硫酸的吸水性分析；
（3）根據(jù)氫氧化鈉溶液的性質(zhì)和氣體的成分分析；
（4）從控制反應(yīng)物的量和增加裝置的氣密性進(jìn)行分析，
（5）檢驗(yàn)二氧化碳要用澄清石灰水，檢驗(yàn)一氧化碳根據(jù)其燃燒后的生成物．

解答 解：（1）石灰石中的主要成分碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣，水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）C中裝有濃硫酸，濃硫酸有吸水性，故其作用是吸水作干燥劑．
（3）為了排除為反應(yīng)的二氧化碳的干擾，E中裝入氫氧化鈉溶液的作用是吸收多余的二氧化碳．
（4）在錐形瓶中放入一小試管，將長(zhǎng)頸漏斗下端插入小試管中，可通過(guò)控制加酸的量，控制產(chǎn)生氣體的快慢；同時(shí)小試管中充滿(mǎn)鹽酸，可達(dá)到液封的作用．
（5）二氧化錳和過(guò)氧化氫溶液混合生成O₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．碳和氧氣充分反應(yīng)生成二氧化碳，不充分反應(yīng)生成一氧化碳，此時(shí)要檢驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)條件下D中木炭所發(fā)生反應(yīng)的生成物，還需要補(bǔ)充和完善的實(shí)驗(yàn)是 在D、E之間增加一個(gè)裝有澄清石灰水的洗氣瓶，石灰水變渾濁，則說(shuō)明有二氧化碳生成；再在F處點(diǎn)燃?xì)怏w，若產(chǎn)生藍(lán)色火焰，且在火焰上方罩一內(nèi)壁涂有石灰水的燒杯，石灰水變渾濁，則證明有CO生成
故答案為：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 
（2）吸水作干燥劑
（3）吸收多余的二氧化碳
（4）可通過(guò)控制加酸的量，控制產(chǎn)生氣體的快慢；同時(shí)小試管中充滿(mǎn)鹽酸，可達(dá)到液封的作用．
（5）①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
②在D、E之間增加一個(gè)裝有澄清石灰水的洗氣瓶，石灰水變渾濁，則說(shuō)明有二氧化碳生成；再在F處點(diǎn)燃?xì)怏w，若產(chǎn)生藍(lán)色火焰，且在火焰上方罩一內(nèi)壁涂有石灰水的燒杯，石灰水變渾濁，則證明有CO生成．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)側(cè)重考查學(xué)生的觀察與思考能力，對(duì)碳以及碳的氧化物一些性質(zhì)及氣體的檢驗(yàn)方法進(jìn)行了考查，屬于難度較大的題目．