Question

在學習一氧化碳化學性質時，關于一氧化碳還原氧化銅的實驗，老師讓同學們設計實驗裝置．三個組的同學設計了如下甲、乙、丙三套實驗裝置，請根據下列要求回答有關問題：

甲	乙	丙

（1）寫出甲、乙、丙三套實驗裝置中有關儀器的名稱：①______，②______；
（2）實驗開始時，要先通一會兒一氧化碳然后再加熱，其目的是______；
實驗結束時，為了防止生成的銅被空氣氧化，要注意先______．
（3）根據要求填表：

裝置	實驗現象	簡　答
A裝置	______	反應的化學方程式：______ 氧化劑是______
B裝置	______	反應的化學方程式：______

（4）裝置丙與裝置甲、乙相比，它的主要優點是______；
（5）將符合上述裝置組合設計意圖的標號填寫在空格上______．
①說明一氧化碳具有還原性；　　 ②既說明一氧化碳具有可燃性；又充分地利用了能源；
③說明一氧化碳得氧后的產物是二氧化碳；　 ④有效地防止了一氧化碳的擴散到空氣中．
（6）實驗中當4g氧化銅完全被還原時，請計算參加該反應的一氧化碳氣體的物質的量．（寫出計算過程）

Answer 1

解：（1）儀器名稱為：鐵架臺、酒精燈
（2）一氧化碳具有可燃性，加熱一氧化碳與空氣混合氣體可能發生爆炸，實驗開始時，要先通一會兒一氧化碳然后再加熱
目有的是排盡玻璃管中的空氣，防止一氧化碳與空氣混合后發生爆炸．實驗結束時要先熄滅酒精燈停止加熱，繼續通一氧化碳到試管冷卻．防止生成的銅又被氧化成氧化銅；
（3）一氧化碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳，故看到的現象為：黑色粉末逐漸變紅；化學方程式為 CO+CuOCO₂+Cu，氧化銅失去氧被還原．
二氧化碳與氫氧化鈣反應生成難溶于水的碳酸鈣，故澄清石灰水變渾濁，化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
（4）丙裝置將剩余的一氧化碳作為燃料給氧化銅加熱，這樣變廢為寶；充分利用能源；更能有效利用能源．
（5）上述實驗可以說明說明一氧化碳具有還原性；說明一氧化碳具有可燃性；又充分地利用了能源；
一氧化碳得氧后的產物是二氧化碳； 有效地防止了一氧化碳的擴散到空氣中．
（6）根據化學方程式已知氧化銅的質量，求參加反應的一氧化碳的物質的量．
故答案為：（1）鐵架臺、酒精燈
（2）排盡玻璃管中的空氣，防止一氧化碳與空氣混合后發生爆炸．
先熄滅酒精燈停止加熱，繼續通一氧化碳到試管冷卻．
（3）黑色粉末逐漸變紅； CO+CuOCO₂+Cu，氧化銅或CuO；
澄清石灰水變渾濁； Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
（4）變廢為寶；充分利用能源；更能有效利用能源（合理即給分）．
（5）①②③④
（6）設：至少需要一氧化碳的質量為x
CO+CuOCO₂+Cu，
28 80
x 4g
= x=1.4g
所以一氧化碳的物質的量為=0.05mol
分析：根據一氧化碳的可燃性和還原性分析解答，一氧化碳具有可燃性，點燃與空氣或氧氣的混合氣體可能發生爆炸，一氧化碳有毒，不能直接排放到空氣中，會有尾氣處理裝置．
點評：本題考查了一氧化碳的化學性質，要記住一氧化碳還原氧化銅的步驟：對于一氧化碳來說是早出晚歸．