Question

【題目】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。已知乙二酸晶體加熱分解的方程式為：H2C2O4·2H2O3H2O+CO2↑+CO↑，不考慮其他因素干擾，如何利用下列裝置驗證反應產物中含有CO2和CO（裝置不能重復使用）。酒精噴燈可作高溫熱源。請回答下列問題：

（1）檢驗裝置A氣密性的方法是

（2）按氣流方向連接各儀器，用數字表示接口的連接順序：

①→

（3）證明CO存在的實驗現象是

（4）本實驗尾氣處理的方法是

（5）根據題給的數據，假設各反應均充分發生且產生的氣體全部排出，并與吸收液充分反應（提示：B、C中澄清石灰水均先變渾濁，后又變澄清），D中溶質及對應的物質的量是： 。

Answer 1

【答案】（1）①處接長導管，將導管伸入盛有水的燒杯中，用手握住試管觀察，若導管口產生氣泡，松開手有小段水柱回流，則裝置A氣密性良好；

（2）⑤④⑥⑦②③

（3）B裝置中黑色氧化銅變紅，澄清石灰水變渾濁，則含CO；

（4）在導管③后放置一個燃著的酒精燈（或用氣囊收集）

（5）0.01molNa2CO3和0.08molNaHCO3

【解析】試題分析：本題考查氣體的檢驗，涉及裝置氣密性的檢查，實驗裝置的連接，尾氣的處理，與實驗有關的計算。檢驗CO2用澄清的石灰水；檢驗CO，利用CO具有還原性，CO將CuO還原，自身被氧化成CO2，再檢驗CO的氧化產物CO2；由于CO2對CO的檢驗造成干擾，所以檢驗的順序為：檢驗CO2→除盡CO2→檢驗CO，則裝置的連接順序為A→C→D→B，按氣流方向，各儀器的連接順序為①→⑤④→⑥⑦→②③。

（1）檢查裝置A的氣密性用微熱法，方法是：連好裝置，①處接長導管，將導管伸入盛有水的燒杯中，用手握住試管觀察，若導管口產生連續氣泡，松開手有小段水柱回流，則裝置A氣密性良好。

（2）根據上述分析，按氣流方向連接各儀器，用數字表示接口的連接順序為：①→⑤④⑥⑦②③。

（3）證明存在CO的實驗現象：B裝置中黑色氧化銅變紅，澄清石灰水變渾濁。

（4）本實驗的尾氣中含有CO和CO2，CO污染大氣，由于CO難溶于水，與酸、堿、鹽溶液均不反應，處理方法是：在導管③后放置一個燃著的酒精燈（或用氣囊收集）。

（5）n（H2C2O4·2H2O）==0.1mol，根據方程式H2C2O42H2O 3H2O + CO2↑+ CO↑，反應生成n（CO2）=0.1mol；C裝置中n[Ca（OH）2]=0.05mol/L0.1L=0.005mol，C裝置中澄清石灰水先變渾濁后又變澄清，C裝置中反應為2CO2+Ca（OH）2=Ca（HCO3）2，C裝置中消耗CO2物質的量為0.005mol2=0.01mol；進入D裝置中的CO2物質的量為0.1mol-0.01mol=0.09mol，D裝置中n（NaOH）=1mol/L0.1L=0.1mol，1：1n（NaOH）：n（CO2）=0.1mol：0.09mol=10:92:1，則D裝置中CO2和NaOH完全反應生成Na2CO3和NaHCO3，根據Na+守恒列式2n（Na2CO3）+n（NaHCO3）=0.1mol，根據C守恒列式n（Na2CO3）+n（NaHCO3）=0.09mol，解得n（Na2CO3）=0.01mol，n（NaHCO3）=0.08mol；D中最終生成的生成物Na2CO3物質的量為0.01mol，NaHCO3物質的量為0.08mol。