Question

在學習過程中，小剛同學提出一個問題：“碳燃燒時可能生成二氧化碳，也可能生成一氧化碳，那么碳和氧化銅反應生成的氣體有多少種可能？”
[猜想]碳和氧化銅反應生成的氣體中：①只有CO ②只有CO₂ ③既有CO，又有CO₂
[查閱資料]浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙遇CO₂無變化，但遇到微量CO會立即變成藍色．
[方案設計]通過上述資料和已有知識，小剛初步設想用浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙和澄清的石灰水對碳和氧化銅反應生成的氣體進行檢驗，根據(jù)小剛的設想，請你完成填空：
（1）若試紙不變色，石灰水變渾濁，則只有CO₂．
（2）若試紙

 

，石灰水

 

，則只有CO．
（3）若試紙

 

，石灰水

 

，則既有CO，又有CO₂．
[實驗驗證]經(jīng)過思考，小剛設計了如圖實驗裝置，實驗步驟：
（1）打開彈簧夾，先通一會兒純凈，干燥的氮氣．
（2）關閉彈簧夾，點燃酒精燈，加熱．
[結論]小剛通過分析實驗現(xiàn)象，確認猜想③是正確的，請你寫出裝置C中發(fā)生反應的化學方程式：

 

[反思與評價]（1）實驗開始通一會兒氮氣的目的是

 

．
（2）李洋同學對CO產(chǎn)生的原因進行了分析：
①原因一：木炭和氧化銅在高溫條件下直接發(fā)生反應產(chǎn)生CO

高溫  .

②原因二：反應C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑中的一種產(chǎn)物和反應物木炭又發(fā)生了新的化學反應，產(chǎn)生了CO．③原因三：…
請你從原因一，原因二中選擇其一，用化學方程式表示存在此原因的化學反應原理：

 

 請從環(huán)保的角度分析該實驗裝置的不完善之處：

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的性質或變化規(guī)律,碳的化學性質

專題：科學探究

分析：本題利用CO和CO₂的性質來判斷碳與氧化銅反應生成的氣體：
[方案設計]用浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙檢驗CO，澄清的石灰水檢驗CO₂，根據(jù)不同現(xiàn)象完成設想；
[實驗結論]裝置C中是石灰水與CO₂的反應
[反思與評價]（1）因為空氣中有CO₂，要排除干擾，故將裝置中的空氣排出
（2）從反應物的角度分析生成一氧化碳的原因，碳和氧化銅反應可能生成一氧化碳，二氧化碳和碳在高溫條件下發(fā)生能生成一氧化碳；
（3）CO有毒，該題裝置的最后的尾氣需要處理．

解答：解：[方案設計]（2）若試紙變藍，石灰水不變渾濁，則只有CO；
（3）若試紙變藍，石灰水變渾濁，則既有CO又有CO₂；
[實驗結論]若猜想③是正確的，產(chǎn)物中有二氧化碳，C中石灰水變渾濁，化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
；[反思與評價]（1）要排除空氣的影響，故氮氣的作用是排出裝置內的空氣；
 二氧化碳和碳在高溫條件下發(fā)生能生成一氧化碳，反應的化學方程式為：CO₂﹢C

高溫  .

2CO；
 CO不能排放到空氣中，需處理剩余的CO．
故答案為：
【方案設計】（2）變藍，不變渾濁；
（3）變藍，變渾濁；
[結論]CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
[反思與評價]排出裝置內的空氣； CO₂﹢C

高溫  .

2CO；尾氣沒有處理．

點評：通過本題學生應熟悉常見物質的性質及物質的特性，用來檢驗物質，注意要拓展思維，不能單純認為課本知識的不可改變性．