Question

14．利用化學變化可以制備新物質．CO是一種無色、無臭的氣體，密度比空氣略小，難溶于水，易于血紅蛋白結合，具有可燃性．請結合所學知識和CO的相關信息回答下列問題：
（1）下列兩個反應都能生成CO，從實驗室制備氣體的思路分析，實驗室制備CO選擇反應②而不用①的理由是對比反應①、②的條件，反應①的溫度更高（任選一個角度回答）．
①熾熱的焦炭和水蒸氣反應：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO↑+H₂↑
②草酸晶體和濃硫酸供熱：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O
（2）某同學設計下列裝置制備、提純CO，并用CO來還原氧化銅．請根據(jù)如圖回答：

①寫出一氧化碳還原氧化鐵的化學反應方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②該同學的設計存在的一處明顯缺陷是沒有尾氣處理裝置．用改進后裝置進行實驗，在點燃E處酒精燈之前，必須進行的一項操作是檢驗一氧化碳的純度（從實驗安全角度考慮）．
③裝置B的作用是除去CO中混有的CO₂，B中發(fā)生反應的化學方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
④證明一氧化碳能還原氧化鐵的實驗現(xiàn)象是：裝置E中固體顏色的變化為紅色變?yōu)楹谏�，C中澄清的石灰水沒有變渾濁，F(xiàn)中澄清的石灰水變渾濁．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應原理分析解答；
（2）本題是在原有一氧化碳還原氧化鐵的實驗基礎上增加了制取純凈的一氧化碳的實驗，由題中信息，草酸分解后得到的一氧化碳中混有二氧化碳和水蒸氣，因此要預先除掉二氧化碳．氫氧化鈉與二氧化碳反應消耗二氧化碳，濃硫酸具有吸水性除去水分．產(chǎn)生的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，過程中可能一氧化碳過多，必須對尾氣進行處理．

解答 解：（1）根據(jù)題中信息可知：對比反應①、②的條件，反應①的溫度更高；對比反應①、②的混合氣體，②比①中的氣體更容易分離．
（2）①一氧化碳還原氧化鐵的化學反應方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②一氧化碳有毒，會污染空氣，應該有尾氣處理裝置；一氧化碳點燃時，易發(fā)生爆炸，在點燃E處酒精燈之前，必須進行的一項操作是檢驗一氧化碳的純度；
③因為要制取純凈干燥的一氧化碳，B裝置內是氫氧化鈉能吸收產(chǎn)生的二氧化碳，反應的化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
④證明一氧化碳能還原氧化鐵的實驗現(xiàn)象是：裝置E中固體顏色的變化為紅色粉末變?yōu)楹谏�，B裝置內是氫氧化鈉能吸收產(chǎn)生的二氧化碳，C是驗證二氧化碳是否被吸收完全，澄清的石灰水沒有變渾濁，說明沒有二氧化碳，生成的二氧化碳通入F中，澄清的石灰水變渾濁．
答案：
（1）對比反應①、②的條件，反應①的溫度更高；
（1）①Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②沒有尾氣處理裝置；檢驗一氧化碳的純度；
③除去CO中混有的CO₂；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
④紅色粉末變?yōu)楹谏�；澄清的石灰水沒有變渾濁；澄清的石灰水變渾濁．

點評 本題考查了煉鐵的原理、實驗現(xiàn)象、尾氣處理以及應用．要注意有毒氣體不能隨意排放，可燃性氣體在加熱或點燃前的驗純，以及凈化氣體的方法．