Question

16．某化學(xué)小組初步設(shè)計(jì)了“收集不同體積比例的二氧化碳和一氧化碳混合氣體”的實(shí)驗(yàn)方案．
方案一：如圖1所示 （1）請(qǐng)寫出硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
（2）該實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得二氧化碳和一氧化碳混合氣體，其原因是反應(yīng)生成二氧化碳，并且一氧化碳過量．
方案二：如圖2所示 （3）請(qǐng)寫出該氣體與炭粉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO．
方案三：如圖3所示

（部分夾持裝置及導(dǎo)管已略去）請(qǐng)回答下列問題：
（4）寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（5）裝置B的作用：除去HCl．
（6）CO氣體應(yīng)由b（填“a”或“b”）通入．
（7）寫出裝置C中濃硫酸的兩點(diǎn)主要作用：①干燥氣體；②通過產(chǎn)生的氣泡數(shù)量可判斷兩種氣體的體積比．（答對(duì)一點(diǎn)即得分）該化學(xué)小組用圖4所示的裝置進(jìn)行一氧化碳和二氧化碳混合氣體的分離和干燥．其中a為鐵夾，b為分液漏斗的活塞．
（8）甲瓶?jī)?nèi)盛氫氧化鈉溶液，分液漏斗內(nèi)盛稀硫酸，乙瓶中盛濃硫酸．
（9）實(shí)驗(yàn)先分離出一氧化碳，方法是先關(guān)閉b，再打開a．
（10）再收集二氧化碳，方法是先關(guān)閉a，再打開b．

Answer 1

分析 方案一：高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；
為了防止生成的鐵被氧化，反應(yīng)后應(yīng)該繼續(xù)通入一氧化碳直至冷卻至室溫；
方案二：高溫條件下，二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧化碳；
方案三：大理石中的碳酸鈣能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
稀鹽酸能和碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
濃硫酸具有吸水性，可以用作某些氣體的干燥劑；
氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳?xì)怏w，并且能夠反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳．

解答 解：方案一：（1）硬質(zhì)玻璃管中，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）該實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得二氧化碳和一氧化碳混合氣體，其原因是反應(yīng)生成二氧化碳，并且一氧化碳過量．
故填：反應(yīng)生成二氧化碳，并且一氧化碳過量．
方案二：（3）該氣體是二氧化碳，高溫條件下，二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO．
故填：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO．
方案三：（4）裝置A中，大理石中的碳酸鈣能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（5）裝置B的作用是除去鹽酸中揮發(fā)出的氯化氫氣體．
故填：除去HCl．
（6）CO氣體應(yīng)由b通入．
故填：b．
（7）裝置C中濃硫酸的兩點(diǎn)主要作用是：干燥氣體，通過產(chǎn)生的氣泡數(shù)量可判斷兩種氣體的體積比．
故填：干燥氣體；通過產(chǎn)生的氣泡數(shù)量可判斷兩種氣體的體積比．
（8）甲瓶?jī)?nèi)盛氫氧化鈉溶液，用來吸收二氧化碳?xì)怏w，分液漏斗內(nèi)盛稀硫酸，用來和碳酸鈉反應(yīng)，乙瓶中盛濃硫酸，用來干燥氣體．
故填：氫氧化鈉；稀硫酸；濃硫酸．
（9）先關(guān)閉b，再打開a時(shí)，氣體中的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，一氧化碳通過干燥后被分離出來．
故填：一氧化碳．
（10）再收集二氧化碳時(shí)，先關(guān)閉a，再打開b，稀硫酸和碳酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，通過干燥后得到二氧化碳?xì)怏w．
故填：二氧化碳．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．