Question

通常狀況下，CO是一種無色、無味、有毒的氣體，難溶于水，與酸、堿、鹽溶液均不反應(yīng)．已知乙二酸晶體加熱分解的方程式為：H₂C₂O₄?2H₂O

175℃

△

 3H₂O+CO₂↑+CO↑，不考慮其他因素干擾，如何利用如圖所示裝置驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物中含有CO₂和CO（裝置不能重復(fù)使用）．酒精噴燈可作高溫?zé)嵩矗��?qǐng)回答下列問題：

（1）檢驗(yàn)裝置A氣密性的方法是

 

．
（2）按氣流方向連接各儀器，用數(shù)字表示接口的連接順序：①→

 

；
（3）證明CO存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

；
（4）本實(shí)驗(yàn)尾氣處理的方法是

 

；
（5）根據(jù)題給的數(shù)據(jù)，假設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部排出，并與吸收液充分反應(yīng)（提示：B、C中澄清石灰水均先變渾濁，后又變澄清），D中溶質(zhì)及對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,常見氣體的檢驗(yàn)

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）根據(jù)檢查裝置氣密性的方法及注意事項(xiàng)分析即可，裝置氣密性檢驗(yàn)的原理是：通過氣體發(fā)生器與附設(shè)的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞；
（2）乙二酸晶體加熱分解生成CO₂和CO，此實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是反應(yīng)產(chǎn)物中含有CO₂和CO（裝置不能重復(fù)使用），要驗(yàn)證二氧化碳與一氧化碳的存在，首先利用澄清石灰水用來驗(yàn)證二氧化碳的存在，然后除去二氧化碳再驗(yàn)證一氧化碳的存在，結(jié)合裝置和試劑作用分析回答；
（3）一氧化碳與氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁，據(jù)此分析解答；
（4）一氧化碳有毒，一氧化碳具有可燃性，燃燒生成無毒的二氧化碳，據(jù)此分析解答；
（5）B、C中澄清石灰水均先變渾濁，后又變澄清，說明二氧化碳與氫氧化鈣發(fā)生：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O、CO₂+H₂O+CaCO₃=Ca（HCO₃）₂，則D裝置發(fā)生：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、CO₂+H₂O+Na₂CO₃=2NaHCO₃，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)即可解答．

解答： 解：（1）檢查裝置的氣密性原理是根據(jù)裝置內(nèi)外的壓強(qiáng)差形成水柱或氣泡，所以檢驗(yàn)裝置氣密性的方法是：連好裝置，①處接長導(dǎo)管，將導(dǎo)管伸入盛有水的燒杯中，用手握住試管觀察，若導(dǎo)管口產(chǎn)生連續(xù)氣泡，松開手有小段水柱回流，則裝置A氣密性良好，
故答案為：連好裝置，①處接長導(dǎo)管，將導(dǎo)管伸入盛有水的燒杯中，用手握住試管觀察，若導(dǎo)管口產(chǎn)生連續(xù)氣泡，松開手有小段水柱回流，則裝置A氣密性良好；
（2）乙二酸晶體加熱分解生成CO₂和CO裝置A中的①導(dǎo)出氣體，此實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是反應(yīng)產(chǎn)物中含有CO₂和CO（裝置不能重復(fù)使用），應(yīng)首先驗(yàn)證二氧化碳①→⑤→④，然后除去二氧化碳④→⑥→⑦，驗(yàn)證二氧化碳的方法是：把氣體通入澄清的石灰水，澄清石灰水變渾濁，則含有二氧化碳；然后除去二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)除去，剩余為一氧化碳，驗(yàn)證一氧化碳存在⑦→②→③，一氧化碳與氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳，然后通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，則含有一氧化碳，
故答案為：⑤④⑥⑦②③；
（3）一氧化碳與氧化銅反應(yīng)CuO+CO

△   .

Cu+CO₂生成二氧化碳，B裝置中黑色氧化銅變紅，B中澄清石灰水變渾濁，則含CO，
故答案為：B裝置中黑色氧化銅變紅，澄清石灰水變渾濁，則含CO；
（4）一氧化碳有毒，一氧化碳具有可燃性，尾氣處理的方法是點(diǎn)燃，2CO+O₂

點(diǎn)燃  .

2CO₂，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，所以在導(dǎo)管③后放置一個(gè)燃著的酒精燈（或用氣囊收集），
故答案為：在導(dǎo)管③后放置一個(gè)燃著的酒精燈（或用氣囊收集）；
（5）12.6克H₂C₂O₄?2H₂O的物質(zhì)的量為n=

m

M

=

12.6g

126g/mol

=0.1mol，乙二酸晶體加熱分解H₂C₂O₄?2H₂O

175℃

△

 3H₂O+CO₂↑+CO↑，則生成的一氧化碳、二氧化碳的物質(zhì)的量分別為：0.1mol、0.1mol，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部排出，并與吸收液充分反應(yīng)，C裝置中n（Ca（OH）₂）=cv=0.05mol/L×0.1L=0.005mol，
CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O、CO₂+H₂O+CaCO₃=Ca（HCO₃）₂，即2CO₂+Ca（OH）₂=Ca（HCO₃）₂，則吸收的二氧化碳為0.01mol，剩余二氧化碳的物質(zhì)的量為：0.1mol-0.01mol=0.09mol，0.09mol二氧化碳全部進(jìn)入D裝置且被吸收，D中n（NaOH）=cv=1mol/L×0.1L=0.1mol，
CO₂ +2NaOH=Na₂CO₃+H₂O    CO₂ +H₂O+Na₂CO₃ =2NaHCO₃
0.05mol  0.1mol    0.05mol   0.09mol-0.05mol      0.04mol  0.08mol
所以D中溶質(zhì)及對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量是0.01mol Na₂CO₃和0.08mol NaHCO₃，
故答案為：0.01mol Na₂CO₃和0.08mol NaHCO₃．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的乙二酸晶體加熱分解產(chǎn)物的檢驗(yàn)及相關(guān)計(jì)算，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，注意掌握二氧化碳與一氧化碳的性質(zhì)，以及結(jié)合反應(yīng)CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O、CO₂+H₂O+CaCO₃=Ca（HCO₃）₂，CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、CO₂+H₂O+Na₂CO₃=2NaHCO₃的方程式計(jì)算，該題注重實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)及學(xué)生思維的嚴(yán)密性考查，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)及差異，尤其是（5）0.1mol二氧化碳在C裝置中吸收的二氧化碳為0.01mol，0.09mol二氧化碳全部進(jìn)入D裝置且被吸收，為易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．