Question

14．利用化學(xué)變化可以制備新物質(zhì)．CO是一種無色、無臭的氣體，密度比空氣略小，難溶于水，易于血紅蛋白結(jié)合，具有可燃性．請結(jié)合所學(xué)知識(shí)和CO的相關(guān)信息回答下列問題：
（1）下列兩個(gè)反應(yīng)都能生成CO，從實(shí)驗(yàn)室制備氣體的思路分析，實(shí)驗(yàn)室制備CO選擇反應(yīng)②而不用①的理由是對比反應(yīng)①、②的條件，反應(yīng)①的溫度更高（任選一個(gè)角度回答）．
①熾熱的焦炭和水蒸氣反應(yīng)：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO↑+H₂↑
②草酸晶體和濃硫酸供熱：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O
（2）某同學(xué)設(shè)計(jì)下列裝置制備、提純CO，并用CO來還原氧化銅．請根據(jù)如圖回答：

①寫出一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②該同學(xué)的設(shè)計(jì)存在的一處明顯缺陷是沒有尾氣處理裝置．用改進(jìn)后裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在點(diǎn)燃E處酒精燈之前，必須進(jìn)行的一項(xiàng)操作是檢驗(yàn)一氧化碳的純度（從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮）．
③裝置B的作用是除去CO中混有的CO₂，B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
④證明一氧化碳能還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：裝置E中固體顏色的變化為紅色變?yōu)楹谏�，C中澄清的石灰水沒有變渾濁，F(xiàn)中澄清的石灰水變渾濁．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)原理分析解答；
（2）本題是在原有一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加了制取純凈的一氧化碳的實(shí)驗(yàn)，由題中信息，草酸分解后得到的一氧化碳中混有二氧化碳和水蒸氣，因此要預(yù)先除掉二氧化碳．氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)消耗二氧化碳，濃硫酸具有吸水性除去水分．產(chǎn)生的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，過程中可能一氧化碳過多，必須對尾氣進(jìn)行處理．

解答 解：（1）根據(jù)題中信息可知：對比反應(yīng)①、②的條件，反應(yīng)①的溫度更高；對比反應(yīng)①、②的混合氣體，②比①中的氣體更容易分離．
（2）①一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②一氧化碳有毒，會(huì)污染空氣，應(yīng)該有尾氣處理裝置；一氧化碳點(diǎn)燃時(shí)，易發(fā)生爆炸，在點(diǎn)燃E處酒精燈之前，必須進(jìn)行的一項(xiàng)操作是檢驗(yàn)一氧化碳的純度；
③因?yàn)橐�制取純凈干燥的一氧化碳，B裝置內(nèi)是氫氧化鈉能吸收產(chǎn)生的二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
④證明一氧化碳能還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：裝置E中固體顏色的變化為紅色粉末變?yōu)楹谏�，B裝置內(nèi)是氫氧化鈉能吸收產(chǎn)生的二氧化碳，C是驗(yàn)證二氧化碳是否被吸收完全，澄清的石灰水沒有變渾濁，說明沒有二氧化碳，生成的二氧化碳通入F中，澄清的石灰水變渾濁．
答案：
（1）對比反應(yīng)①、②的條件，反應(yīng)①的溫度更高；
（1）①Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②沒有尾氣處理裝置；檢驗(yàn)一氧化碳的純度；
③除去CO中混有的CO₂；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
④紅色粉末變?yōu)楹谏�；澄清的石灰水沒有變渾濁；澄清的石灰水變渾濁．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了煉鐵的原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、尾氣處理以及應(yīng)用．要注意有毒氣體不能隨意排放，可燃性氣體在加熱或點(diǎn)燃前的驗(yàn)純，以及凈化氣體的方法．