Question

16．為了檢驗(yàn)在氫氣和二氧化碳的混合氣體中是否混入了一氧化碳，用如圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答：
（1）裝置A中用的試劑是氫氧化鈉溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（2）裝置B中用的試劑是澄清石灰水，它的作用是檢驗(yàn)混合氣體中的二氧化碳是否被完全吸收．
（3）假設(shè)混合氣體中的CO與CuO完全反應(yīng)，當(dāng)通入的氣體為mg，D增重ng，E瓶增重pg．則混合氣體中CO的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：$\frac{700p}{11m}$%；如果去掉D裝置，這里計(jì)算的CO的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)準(zhǔn)確嗎？為什么？不準(zhǔn)確；氫氣與氧化銅反應(yīng)生成的水也進(jìn)入E裝置內(nèi)．

Answer 1

分析 檢驗(yàn)一氧化碳通常是讓它先生成二氧化碳，然后再用澄清石灰水去檢驗(yàn)二氧化碳，所以在檢驗(yàn)前必須將原來(lái)的二氧化碳除掉，根據(jù)E中質(zhì)量的增加量是生成的二氧化碳的質(zhì)量，再根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出一氧化碳的質(zhì)量，再用一氧化碳的質(zhì)量除以氣體的總質(zhì)量即可．

解答 解：該實(shí)驗(yàn)流程是：A裝置用來(lái)吸收混合氣體中的二氧化碳，若B不變渾濁，則證明混合氣體中的二氧化碳被吸收完全，從B中出來(lái)的氣體就剩下氫氣和一氧化碳，它們都會(huì)與氧化銅發(fā)生反應(yīng)，氫氣與氧化銅反應(yīng)生成水，而一氧化碳與氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳可以使E中出現(xiàn)混濁現(xiàn)象．即只要E中變混濁就證明混合氣體中有一氧化碳．
（1）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)一氧化碳通常是讓它先生成二氧化碳，然后再用澄清石灰水去檢驗(yàn)二氧化碳．但該混合氣體中原來(lái)就有二氧化碳，為了避免引起干擾，所以應(yīng)該先把二氧化碳吸收完，A裝置目的就是吸收二氧化碳；反應(yīng)物是氫氧化鈉和二氧化碳，生成物是碳酸鈉和水；
故答案為：氫氧化鈉溶液；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（2）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)一氧化碳通常是讓它先生成二氧化碳，然后再用澄清石灰水去檢驗(yàn)二氧化碳．但該混合氣體中原來(lái)就有二氧化碳，為了避免引起干擾，所以應(yīng)該先把二氧化碳吸收完，A裝置目的就是吸收二氧化碳，B裝置用來(lái)檢驗(yàn)混合氣體中二氧化碳是否吸收完全，所以應(yīng)該用澄清石灰水．
故答案為：澄清石灰水，檢驗(yàn)混合氣體中的二氧化碳是否被完全吸收；
（3）E瓶增重pg．說(shuō)明生成二氧化碳質(zhì)量為pg，設(shè)生成pg二氧化碳需要一氧化碳的質(zhì)量為x，則：
CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂
28           44
x            pg
根據(jù)：$\frac{28}{x}$=$\frac{44}{pg}$解得x=$\frac{7p}{11}$，所以混合氣體中CO的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：$\frac{\frac{7p}{11}}{m}$×100%=$\frac{700p}{11m}$%；，如果去掉D裝置，氫氣與氧化銅反應(yīng)生成的水也進(jìn)入E裝置內(nèi)，誤認(rèn)為是生成的二氧化碳的質(zhì)量，所以計(jì)算出的一氧化碳質(zhì)量偏大．
故答案為：（1）澄清石灰水；檢驗(yàn)混合氣體中的二氧化碳是否被完全吸收；（2）渾濁；（3）吸收二氧化碳；
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；（4）$\frac{700p}{11m}$；不準(zhǔn)確；氫氣與氧化銅反應(yīng)生成的水也進(jìn)入E裝置內(nèi)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)，在驗(yàn)證混合氣體中有某一種氣體時(shí)一定要排除其他氣體的干擾，如本題中要驗(yàn)證一氧化碳必須把二氧化碳除完．