Question

請根據裝置圖（如圖），回答有關問題：
（1）假如用上圖所示裝置做實驗，并且從左側導管向裝置中通入CO氣體，則過一會在A處可能觀察到的現象是

 

，產生這種現象所發生的反應的化學方程式為：

 

．
（2）根據你的理解，用該裝置做CO還原CuO的實驗有無問題？如果有，請指出

 

，并提出具體改進措施

 

．
（3）為了研究由上述反應所得的固體物質的組成成分，請你提出一種猜想，并設計實驗驗證你的猜想：（只需寫其中的一種猜想即可）

猜想	實驗內容	觀察的現象	解釋或結論

（4）假如封閉上述裝置中左側的進氣管，并將A處的藥品改為CuO和木炭粉的混合物．請從反應條件的角度判斷，要順利完成這個實驗，該裝置是否還需改進？理由是：

 

．

Answer 1

分析：（1）在加熱的條件下，一氧化碳還原氧化銅生成了銅和二氧化碳，據此分析反應的現象、寫出反應的方程式；
（2）根據一氧化碳有毒會污染空氣分析裝置存在的問題和改進的措施；
（3）根據一氧化碳與氧化銅的反應，猜想所得的固體物質的組成成分，并根據各成分的性質設計實驗進行驗證．
（4）根據實驗的發生裝置是由反應物質的狀態和反應條件決定的進行分析．

解答：解：（1）在加熱的條件下，一氧化碳還原氧化銅生成了銅和二氧化碳．所以，在A處可能觀察到的現象是：黑色粉末逐漸變紅，產生這種現象所發生的反應的化學方程式為：CO+CuO

△   .

Cu+CO₂．
（2）由于一氧化碳有毒會污染空氣．所以，用該裝置做CO還原CuO的實驗有問題，未反應完的CO沒有經處理就直接排放到空氣中，污染空氣．改進措施是：在B處導管口放置一盞點燃的酒精燈，將CO燃燒了或用氣球回收尾氣．
（3）在加熱的條件下，一氧化碳還原氧化銅生成了銅和二氧化碳．當反應不完全時，生成的固體是氧化銅和銅的固體；當反應完全時，生成的固體只有銅．根據氧化銅能與鹽酸反應，銅不能與稀鹽酸反應設計實驗如下：

猜想	實驗內容	觀察的現象	解釋或結論
所得固體中有單質銅和氧化銅	取少量所得固體置于試管中，向試管中加入足量稀鹽酸（或稀硫酸）	固體部分溶解，轉變為藍色溶液；剩余紅色固體不溶．	CuO能與稀鹽酸（或稀硫酸）反應生成藍色可溶氯化銅（或硫酸銅）；而銅不與稀鹽酸反應．所得固體由氧化銅和銅組成
所得固體只有單質銅	取少量所得固體置于試管中，向試管中加入足量稀鹽酸（或稀硫酸）	固體不溶解，溶液不變色	因為銅不與稀鹽酸或稀硫酸反應

（4）由題意可知，假如封閉上述裝置中左側的進氣管，并將A處的藥品改為CuO和木炭粉的混合物．從反應條件的角度判斷，要順利完成這個實驗，該裝置需要改進，理由是：原反應是氣-固體加熱反應，改為氧化銅和木炭粉后變為固-固高溫的反應，反應物的狀態和反應條件有變化而反應裝置的選擇取決于它們，所以裝置要改進．
故答為：（1）黑色粉末逐漸變紅； CO+CuO

△   .

Cu+CO₂．（2）有問題，未反應完的CO沒有經處理就直接排放到空氣中，污染空氣；在B處導管口放置一盞點燃的酒精燈，將CO燃燒了或用氣球回收尾氣． （3）見上表．（4）需要改進，原反應是氣-固體加熱反應，改為氧化銅和木炭粉后變為固-固高溫的反應，反應物的狀態和反應條件有變化而反應裝置的選擇取決于它們，所以裝置要改進．

點評：關于對實驗設計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，是否科學，能否達到實驗目的．二是設計的方法進行比較，那種方法更簡便．本考點主要出現在實驗題中．