Question

【題目】興趣小組對“一氧化碳還原氧化銅”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展研究。

（查閱資料）

Ⅰ．制取CO的方法：加熱碳酸鎂和鋅粉的混合物，反應(yīng)原理為：MgCO3+Zn====MgO+ZnO+CO↑

Ⅱ．處理尾氣的方法：用氯化亞銅的氨水溶液吸收一氧化碳，溶液中會(huì)出現(xiàn)紅色固體。

（設(shè)計(jì)方案）根據(jù)上述資料設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置(固定裝置略，裝置氣密性良好)：

（實(shí)驗(yàn)步驟）

第一步：打開彈簧夾，通入一會(huì)兒氮?dú)猓?/span>

第二步：關(guān)閉彈簧夾，點(diǎn)燃兩個(gè)酒精燈；

第三步：一段時(shí)間后，熄滅兩個(gè)酒精燈；

第四步：……

（實(shí)驗(yàn)分析）

(1)實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到B處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________，C處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________；D處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CuCl+2CO+2X═Cu2Cl2(CO)2·2H2O↓，其中X的化學(xué)式為_____________。

(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟中，第一步操作的目的是_______________________________________；

第四步操作是：打開彈簧夾，再通入氮?dú)庵?/span>________________________________________。

(3)若A處有mgMgCO3參加反應(yīng)，C處生成ngCaCO3，能證明25m＞21n的一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________。

Answer 1

【答案】黑色固體變成紅色 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O H2O 排盡管內(nèi)空氣防止發(fā)生爆炸 裝置冷卻到室溫 D裝置中氯化亞銅的氨水溶液中有紅色物質(zhì)出現(xiàn)

【解析】

(1) 實(shí)驗(yàn)過程中，B處發(fā)生的是一氧化碳還原氧化銅的反應(yīng)，所以可看到黑色固體變成紅色。在C處生成的二氧化碳會(huì)與澄清石灰水的主要成分氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。由化學(xué)反應(yīng)前后相同元素的原子個(gè)數(shù)不變可知，在2CuCl+2CO+2X═Cu2Cl2(CO)2·2H2O↓中，已知反應(yīng)前后銅原子個(gè)數(shù)、氯原子個(gè)數(shù)、碳原子個(gè)數(shù)都已經(jīng)相等，反應(yīng)后與反應(yīng)前相比還多2個(gè)氧原子、4個(gè)氫原子，所以反應(yīng)物中還應(yīng)該有4個(gè)氫原子和2個(gè)氧原子，即2X中應(yīng)有4個(gè)氫原子和2個(gè)氧原子，每個(gè)X中有2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子，所以X的化學(xué)式為H2O，故填：黑色固體變成紅色； CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；H2O；

(2)由于一氧化碳具有可燃性，與空氣混合時(shí)可能發(fā)生爆炸，所以第一步先通氮?dú)饪膳疟M管內(nèi)空氣防止發(fā)生爆炸，第四步是反應(yīng)結(jié)束后再通氮?dú)�，此時(shí)再通氮?dú)獾哪康氖潜Ｗo(hù)管內(nèi)的銅，防止熱的銅重新被氧化，由此裝置可知還防止澄清石灰水倒吸入B引起熱的直通管炸裂，所以一定要在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)再通氮?dú)庵敝裂b置冷卻至室溫。故填：排盡管內(nèi)空氣防止發(fā)生爆炸；裝置冷卻到室溫；

(3)碳酸鎂在反應(yīng)過程中先生成CO，再生成CO2，最終會(huì)生成碳酸鈣沉淀，由整個(gè)過程碳元素守恒可知

m=

當(dāng)m＞ 即25m＞21n時(shí)，說明生成的碳酸鈣小于理論值，根據(jù)碳元素守恒可知，小于理論值的原因是一氧化碳沒有完全反應(yīng)，而直接排放出來，所以在氯化亞銅的氨水溶液中可觀察到有紅色物質(zhì)出現(xiàn)。故填：D裝置中氯化亞銅的氨水溶液中有紅色物質(zhì)出現(xiàn)。