Question

20．在實驗室中，老師用下面所示的裝置進行實驗（圖中固定試管的儀器已略去）：加熱一段時間后，觀察到木炭粉的質(zhì)量明顯減少；氧化銅粉下部出現(xiàn)了一層紅亮的銅；澄清石灰水變渾濁．停止加熱并冷卻到室溫．

（1）寫出硬質(zhì)大試管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)程式：2C+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO，CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO
（2）C裝置中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳氣體生成，說明A裝置已經(jīng)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生的化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
（3）氣球的作用是收集化學(xué)反應(yīng)生成的CO，防止有毒的CO污染環(huán)境
（4）在反應(yīng)結(jié)束的時候，裝置B起到的作用是防止反應(yīng)后冷卻到室溫時，C裝置的溶液倒流．

Answer 1

分析 （1）利用現(xiàn)象結(jié)合硬質(zhì)試管中物質(zhì)的性質(zhì)分析反應(yīng)的發(fā)生；
（2）根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁分析；
（3）反應(yīng)中有一氧化碳生成，一氧化碳有毒，會對環(huán)境造成污染，加氣球收集一氧化碳防止環(huán)境污染；
（4）反應(yīng)后容器內(nèi)氣體冷卻后容器內(nèi)壓強減小，C裝置中的溶液會倒流，加入B裝置可防止溶液進入硬質(zhì)大試管中．

解答 解：（1）在硬質(zhì)試管中含有碳、氧化銅及氧氣，根據(jù)現(xiàn)象：加熱一段時間后，觀察到木炭粉的質(zhì)量明顯減少；氧化銅粉下部出現(xiàn)了一層紅亮的銅；澄清石灰水變渾濁．可知生成了銅，所以硬質(zhì)試管中生成了一氧化碳；石灰水變混濁，說明有二氧化碳生成；所以可發(fā)生碳與氧氣生成一氧化碳，一氧化碳可還原氧化銅、以及碳還原二氧化碳的過程，正確書寫出其化學(xué)方程式為：2C+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO、CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
（2）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，C裝置中澄清石灰水變渾濁，此現(xiàn)象說明有二氧化碳氣體生成，說明A裝置已經(jīng)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）反應(yīng)中碳不完全燃燒生成一氧化碳，二氧化碳與碳高溫下生成一氧化碳，一氧化碳有毒，會對環(huán)境造成污染，加氣球收集化學(xué)反應(yīng)生成的CO，防止有毒的CO污染環(huán)境；
（4）反應(yīng)后容器內(nèi)氣體冷卻時容器內(nèi)壓強減小，C裝置中的溶液會倒流，加入B裝置可防止反應(yīng)后冷卻到室溫時，C裝置的溶液倒流；
故答案為：
（1）2C+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO、CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
（2）有二氧化碳氣體生成，說明A裝置已經(jīng)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）收集化學(xué)反應(yīng)生成的CO，防止有毒的CO污染環(huán)境；
（4）防止反應(yīng)后冷卻到室溫時，C裝置的溶液倒流．

點評 此題是一道實驗的綜合題，解題的關(guān)鍵是對相關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的分析，另外解題時實驗的一些關(guān)鍵現(xiàn)象也常常是解題的重要突破口，同時考查了有毒氣體對環(huán)境的污染．