Question

實(shí)驗(yàn)室用下圖裝置制取純凈、干燥的CO，然后用CO還原CuO并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物．已知草酸（H₂C₂O₄）在濃硫酸存在并加熱的條件下，可分解生成一氧化碳、二氧化碳和水．

（1）寫(xiě)出A、C中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（2）裝置D、E的作用分別是什么？
（3）要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，裝置中導(dǎo)管接口從左到右的連接順序?yàn)椋篴接

 

、

 

接

 

、

 

接

 

、

 

接

 

．
（4）從環(huán)保角度考慮，還需對(duì)以上裝置進(jìn)行改進(jìn)，請(qǐng)簡(jiǎn)述改進(jìn)措施．
（5）要制得6.4g銅，理論上至少需要20%的草酸溶液的質(zhì)量是多少？

Answer 1

考點(diǎn)：碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn),常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專(zhuān)題：綜合實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）A中是草酸在催化劑濃硫酸和加熱的條件下發(fā)生的分解反應(yīng)；C中是一氧化碳在高溫下還原氧化銅；
（2）二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀；氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳；
（3）根據(jù)氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，用排液體收集氣體的方法填空；
（4）一氧化碳有毒，不能直接排放到空氣直接；
（5）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式中的已知物質(zhì)的質(zhì)量來(lái)求未知物質(zhì)的質(zhì)量．

解答：解：（1）A是實(shí)驗(yàn)室用草酸（H₂C₂O₄）和濃硫酸加熱制取一氧化碳的氣體發(fā)生裝置，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：H₂C₂O₄

濃H2SO4  .

△

H₂O+CO₂↑+CO↑．
C是實(shí)驗(yàn)室里用一氧化碳還原氧化銅的裝置，其反應(yīng)方程式為：CuO+CO

高溫  .

Cu+CO₂；
（2）裝置D中盛有氫氧化鈣溶液，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；E中盛有氫氧化鈉溶液，吸收混合氣體中的二氧化碳；
即：D的作用是檢驗(yàn)二氧化碳；E的作用是除去一氧化碳中的二氧化碳．
（3）此實(shí)驗(yàn)是利用草酸分解產(chǎn)生的一氧化碳來(lái)還原氧化銅．一氧化碳在通入裝置C前需要進(jìn)行除雜：二氧化碳被氫氧化鈉吸收，濃硫酸除去水蒸氣；一氧化碳還原氧化銅后產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w利用氫氧化鈣進(jìn)行檢驗(yàn)．
故答案是：h、i接b、c接d（或e）、e（或d）接f．
（4）該裝置中缺少了尾氣處理裝置．將尾氣點(diǎn)燃或進(jìn)行收集等，防止一氧化碳污染空氣．
（5）解：設(shè)理論上至少需要20%的草酸溶液的質(zhì)量為x．
H₂C₂O₄～CO～Cu
90            64
x×20%         6.4 g

90

64

=

x×20%

6.4g

x=45 g         
答：理論上至少需要20%的草酸溶液的質(zhì)量是45g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置及相關(guān)問(wèn)題，屬于課本基本實(shí)驗(yàn)的延伸，難度不大，容易出錯(cuò)的是（2）裝置的連接，注意吸收二氧化碳用氫氧化鈉，檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水，以及氣體從溶液中出來(lái)時(shí)帶來(lái)水蒸氣．