Question

【題目】某實驗小組設計了如下裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產物的成分進行探究。

已知：PdCl2溶液可用于檢驗CO，反應的化學方程式為CO + PdCl2 + H2O = CO2 + 2HCl + Pd（產生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁）。

（1）實驗時要通入足夠長時間的N2，其原因是________________________。

（2）裝置B的作用是____________________________。

（3）裝置C、D中所盛試劑分別為___、___，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經檢測兩氣體產物的物質的量相等，則該反應的化學方程式為____________________________。

（4）該裝置的缺點是____________________________。

（5）設計實驗證明碳酸的酸性比硅酸的強：____________________________。

Answer 1

【答案】 要用氮氣將裝置中的空氣排盡，避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對實驗產生干擾 作安全瓶，防止倒吸 澄清石灰水 PdCl2溶液 3SiO2＋4C2CO2↑＋2CO↑＋3Si 沒有尾氣處理裝置將CO吸收 向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳氣體，溶液變渾濁，證明碳酸酸性大于硅酸

【解析】(1)碳與二氧化硅反應要在高溫下進行，高溫下，碳與空氣中氧氣也能反應，所以實驗時要將裝置中的空氣排盡，所以實驗時要通入足夠長時間的N2，故答案為：要用氮氣將裝置中的空氣排盡，避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對實驗產生干擾；

(2)根據裝置圖可知，B裝置可以作安全瓶，防止倒吸，故答案為：作安全瓶，防止倒吸；

(3)根據元素守恒，碳與二氧化硅反應可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C裝置用來檢驗有沒有二氧化碳，D裝置用來檢驗一氧化碳，所以置C、D中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCl2溶液；若裝置C、D中溶液均變渾濁，說明既有二氧化碳又有一氧化碳，檢測兩氣體產物的物質的量相等，根據元素守恒可知化學方程式為3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si，故答案為：澄清石灰水；PdCl2溶液；3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si；

(4)一氧化碳有毒，有能排放到空氣中，而該裝置沒有尾氣吸收裝置將CO吸收，故答案為：沒有尾氣吸收裝置將CO吸收；

(5)驗證碳酸、硅酸的酸性強弱，產生的CO2氣體先通過飽和的碳酸氫鈉溶液除去混有的雜質氣體，然后再通入硅酸鈉溶液發生反應CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓，說明酸性H2CO3＞H2SiO3，故答案為：向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳氣體，溶液變渾濁，證明碳酸酸性大于硅酸。