Question

在學(xué)習(xí)過程中，小雨同學(xué)提出一個問題：“碳燃燒時可能生成CO₂，也可能生成CO，那么碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體是否也有多種可能？”
[猜想]碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體中：①只有CO₂②只有CO  ③既有CO₂，又有CO
[查閱資料]浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙遇CO₂無變化，但遇到微量CO會立即變成藍(lán)色．
[方案設(shè)計]通過上述資料和已有知識，小雨初步設(shè)想用浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙和澄清的石灰水對碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體進行檢驗．
[實驗驗證]經(jīng)過思考之后，小雨設(shè)計了如圖實驗裝置：

[實驗步驟]（1）打開彈簧夾，先通一會兒純凈、干燥的N₂；
（2）關(guān)閉彈簧夾，點燃酒精燈加熱．
[現(xiàn)象]試紙

 

，石灰水

 

．
[結(jié)論]小雨通過分析實驗現(xiàn)象，確認(rèn)猜想③是正確的．
[反思與評價]（1）該實驗開始通一會兒N₂的目的是

 

；
（2）請從環(huán)保的角度分析該實驗裝置的不完善之處

 

；
（3）請你說出A中產(chǎn)生CO的一種可能原因

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,碳的化學(xué)性質(zhì)

專題：科學(xué)探究

分析：本題利用CO和CO₂的性質(zhì)來判斷碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體：
[現(xiàn)象]用浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙檢驗CO，澄清的石灰水檢驗CO₂，根據(jù)實驗結(jié)論猜想③正確分析實驗現(xiàn)象；
[反思與評價]（1）因為空氣中有氧氣，要排除干木炭與空氣中氧氣反應(yīng)生成二氧化碳或一氧化碳的干擾，故將裝置中的空氣排出；
（2）CO有毒，該題裝置的最后的尾氣需要處理；
（3）據(jù)碳的還原性分析解答．

解答：解：
[現(xiàn)象]據(jù)題意可知：浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙遇一氧化碳變藍(lán)，若猜想③是正確的，則產(chǎn)物中既有CO又有CO₂，試紙變藍(lán)，石灰水變渾濁；
[反思與評價]（1）因為空氣中有氧氣，要排除干木炭與空氣中氧氣反應(yīng)生成二氧化碳或一氧化碳的干擾，故用氮氣將裝置中的空氣排出；
（2）CO有毒，不能排放到空氣中，需處理剩余的CO，而圖示操作沒有；
（3）碳具有還原性，一氧化碳的產(chǎn)生可能是發(fā)生了下列化學(xué)反應(yīng)：CO₂+C

高溫  .

2CO或C+CuO

高溫  .

Cu+CO↑；
故答案為：
【現(xiàn)象】變藍(lán)；   變渾濁；
【反思與評價】（1）排出裝置內(nèi)的空氣，以免木炭與空氣中氧氣反應(yīng)；  
（2）沒有尾氣處理（或吸收）裝置；   
（3）CO₂+C

高溫  .

2CO（或C+CuO

高溫  .

Cu+CO↑，用文字表達也可）．

點評：通過本題學(xué)生應(yīng)熟悉常見物質(zhì)的性質(zhì)及物質(zhì)的特性，拓寬了學(xué)生視野，考查了學(xué)生依據(jù)題意分析、解答問題的能力．