Question

10．某化學課外活動小組對污染大氣的部分非金屬氧化物進行探究．請根據題目要求回答下列問題．

（1）查資料得知，HCOOH$→_{△}^{濃硫酸△}$ CO+H₂O．實驗室有如圖l所示的裝置，制取CO氣體可選用的裝置為A（填序號）
（2）查資料得知，利用催化劑可使汽車尾氣中的一氧化碳和氮氧化物大部分發(fā)生反應轉化為二氧化碳和氮氣．該小組在實驗室模擬汽車尾氣處理，設計了如圖2所示裝置（部分夾持和裝置已略去）．
①實驗前，關閉旋塞K，先通氮氣排凈裝置中的空氣，其目的是防止CO與空氣混合加熱爆炸．
②裝置（III）的主要作用是檢驗CO是否轉化為CO₂．
③該套裝置中有不完善之處，還應在裝置（Ⅳ）后補充尾氣處理裝置．檢驗汽車尾氣中含有的化合物CO的方法是：向酸性PdC1₂溶液中通入汽車尾氣，若生成黑色沉淀（Pd），證明汽車尾氣中含有CO．寫出反應的離子方程式CO+Pd²⁺+H₂O=Pd+CO₂+2H⁺．

Answer 1

分析 （1）選擇氣體的發(fā)生裝置根據反應物的狀態(tài)和反應條件；
（2）模擬汽車尾氣處理流程：裝置（I）：CO、NO混合氣體通過催化劑發(fā)生反應：2CO+2NO$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2CO₂+N₂，實驗前，關閉旋塞K，先通氮氣排凈裝置中的空氣，防止可燃性氣體與空氣或氧氣混合發(fā)生爆炸，裝置（II）：調整氣體流速，裝置（III）：檢驗CO是否轉化為CO₂，裝置（Ⅳ）：一氧化碳和氧化銅反應，一氧化碳、一氧化氮有毒，所以防止一氧化碳、一氧化氮泄漏從而污染環(huán)境，還應在裝置（Ⅳ）后補充尾氣處理裝置．
①可燃性氣體在點燃前都需要驗純，防止發(fā)生爆炸；
②CO₂遇澄清的石灰水變渾濁；
③向酸性PdC1₂溶液中通入汽車尾氣，若生成黑色沉淀（Pd），PdC1₂被還原成Pd，CO被氧化物為CO₂，據此書寫離子方程式．

解答 解：（1）根據反應方程式HCOOH$→_{△}^{濃硫酸△}$ CO+H₂O可知，該反應為液體、加熱裝置，應該選用裝置A，分液漏斗中盛放甲酸，通過分液漏斗活塞控制滴加的速率控制反應的速率，
故答案為：A；
（2）①實驗前，關閉旋塞K，先通氮氣排凈裝置中的空氣，防止可燃性氣體與空氣或氧氣混合發(fā)生爆炸，
故答案為：防止CO與空氣混合加熱爆炸；
②CO₂遇澄清的石灰水變渾濁，而一氧化碳不能，所以裝置（III）的主要作用是檢驗CO是否轉化為CO₂，
故答案為：檢驗CO是否轉化為CO₂；
（3）汽車尾氣中含有CO，向酸性PdCl₂溶液中通A汽車尾氣，生成黑色沉淀（Pd），根據氧化還原反應可知CO被氧化物為CO₂，根據元素守恒可知有水參加、還生成HCl，反應的離子方程式為：CO+Pd²⁺+H₂O=Pd+CO₂+2H⁺，
故答案為：CO+Pd²⁺+H₂O=Pd+CO₂+2H⁺．

點評 本題考查了性質實驗方案的設計與評價，題目難度中等，明確實驗原理及化學實驗基本操作方法為解答關鍵，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力，注意熟練掌握性質實驗方案設計與評價原則．