Question

8．某興趣小組的同學用氧化銅與足量的炭粉利用如圖甲所示裝置進行實驗，對生成氣體的成分進行探究．
提出問題：生成的氣體中是否含有一氧化碳？
實驗與討論：
①打開K，緩緩通入干燥的氮氣一段時間．（該實驗步驟中通入氮氣的目的是排盡裝置中的空氣）
②關閉K，加熱至一定溫度使之反應，用氣囊收集氣體樣品．
③除去氣體樣品中的二氧化碳，并將剩余氣體收集在集氣瓶中，如圖乙裝置中最為合理的是c．（如圖乙實驗裝置中氫氧化鈉溶液的作用是吸收二氧化碳）
實驗求證：將除盡二氧化碳后的氣體樣品干燥，仍然用圖甲所示的裝置進行實驗，A中的固體應選用氧化銅，B中溶液為澄清石灰水，若A中黑色固體出現(xiàn)了紅色，B中澄清石灰水變渾濁，可說明氣體樣品中含有一氧化碳．A中發(fā)生反應的化學方程式是CO+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO₂．
實驗反思：炭粉還原氧化銅的實驗中，若生成的氣體中含有一氧化碳，則反應時消耗碳元素和氧元素的質量比大于（填“大于”、“等于”或“小于”）3：8．

Answer 1

分析 一氧化碳具有可燃性，與空氣或氧氣混合達到一定程度時，遇明火會發(fā)生爆炸；
不同的實驗裝置，功能不同；
高溫條件下，一氧化碳和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
根據(jù)反應的化學方程式和反應物、生成物的質量比，可以判斷反應時消耗碳元素和氧元素的質量比范圍．

解答 解：實驗與討論：
①打開K，緩緩通入干燥的氮氣一段時間，該實驗步驟中通入氮氣的目的是排盡裝置中的空氣，以免加熱時發(fā)生爆炸．
故填：排盡裝置中的空氣．
③除去氣體樣品中的二氧化碳，并將剩余氣體收集在集氣瓶中，如圖乙裝置中最為合理的是c，因為a和b裝置收集不到一氧化碳氣體，或收集的一氧化碳氣體很少．
故填：c．
實驗求證：
將除盡二氧化碳后的氣體樣品干燥，仍然用圖甲所示的裝置進行實驗，A中的固體應選用氧化銅，B中溶液為澄清石灰水，若A中黑色固體出現(xiàn)了紅色，B中澄清石灰水變渾濁，可說明氣體樣品中含有一氧化碳．A中發(fā)生反應的化學方程式是：．
故填：氧化銅；CO+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO₂．
實驗反思：
碳和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，同時也能夠生成一氧化碳，反應的化學方程式及其反應時消耗碳元素和氧元素的質量比為：
C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，C+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO↑，
12  32                  12  16
12：32=3：8，12：16=3：4，
因此炭粉還原氧化銅的實驗中，若生成的氣體中含有一氧化碳，則反應時消耗碳元素和氧元素的質量比大于3：8．
故填：大于．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．