Question

10．在“一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)”的探究式課堂教學(xué)的解決問題階段，甲同學(xué)設(shè)計了證明CO具有還原性的實驗裝置如圖所示．

（1）點燃酒精燈A、B的先后順序為：先B后A（填字母代號）．
（2）硬質(zhì)試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ ，洗氣瓶中的實驗現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁．酒精燈B的作用為點燃未反應(yīng)的CO，防止污染環(huán)境．
（3）乙同學(xué)提出甲的裝置太復(fù)雜，可將酒精燈合二為一，去掉B，而將尾氣導(dǎo)氣管出口旋轉(zhuǎn)到A的火焰上即可．乙同學(xué)的設(shè)計是否合理？不合理，簡述理由因為CO點燃在前，CuO加熱在后，不能同時進行，否則可能引起爆炸．（從A、B使用的一致性的角度考慮）．
（4）丙同學(xué)質(zhì)疑：CO能否使澄清石灰水變渾濁？為此，他設(shè)計在CO通入CuO之前，應(yīng)先通入澄清石灰水，以確認CO與澄清石灰水不反應(yīng)．試對本次改進做出評價，你認為丙的設(shè)計不必要（填“必要”或“不必要”）．

Answer 1

分析 在加熱條件下CO與CuO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可生成二氧化碳，二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁，B用于除去尾氣，防止CO污染環(huán)境．
（1）實驗時應(yīng)避免CO污染環(huán)境；
（2）一氧化碳具有還原性加熱條件下含有氧化銅生成銅和二氧化碳；二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣，一氧化碳有毒，不能直接排放到空氣中；
（3）實驗操作時應(yīng)從安全的角度考慮，應(yīng)防止爆炸；
（4）實驗時先通入CO，以排除空氣，無需在CO通入CuO之前，先通入澄清石灰水．

解答 解：在加熱條件下CO與CuO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可生成二氧化碳，二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁，B用于除去尾氣，防止CO污染環(huán)境．
（1）一氧化碳還原氧化銅的步驟是先通入一氧化碳排凈裝置內(nèi)空氣防止爆炸，所以有一氧化碳通過就要點燃B處酒精燈，防止一氧化碳污染空氣；
故答案為：B；A；
（2）硬質(zhì)試管中是一氧化碳在加熱條件下和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ ，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
O有毒，不能直接排放，用酒精燈點燃未反應(yīng)的CO，可防止污染環(huán)境．
故答案為：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ ；澄清石灰水變渾濁；點燃未反應(yīng)的CO，防止污染環(huán)境；
（3）將酒精燈合二為一，將尾氣導(dǎo)管出口旋轉(zhuǎn)到A的火焰上的做法不合理，因為CO點燃在前，CuO加熱在后，不能同時進行，否則可能引起爆炸，
故答案為：不合理；因為CO點燃在前，CuO加熱在后，不能同時進行，否則可能引起爆炸；
（4）在CO通人CuO前應(yīng)先通入澄清石灰水的設(shè)計不必要，因為加熱CuO前必須先通CO，此時即可觀察CO是否能使澄清石灰水變渾濁，
故答案為：不必要．

點評 本題以實驗方案設(shè)計為載體考查了元素化合物的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)，題目難度中等，注意掌握性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價方法，試題綜合性較強，需要圍繞實驗原理解答，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．