Question

10．在“一氧化碳的化學性質”的探究式課堂教學的解決問題階段，甲同學設計了證明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）硬質試管中發(fā)生反應的化學方程式為CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ ，洗氣瓶中的實驗現象為澄清石灰水變渾濁．酒精燈B的作用為點燃未反應的CO，防止污染環(huán)境．
（3）乙同學提出甲的裝置太復雜，可將酒精燈合二為一，去掉B，而將尾氣導氣管出口旋轉到A的火焰上即可．乙同學的設計是否合理？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）丙同學質疑：CO能否使澄清石灰水變渾濁？為此，他設計在CO通入CuO之前，應先通入澄清石灰水，以確認CO與澄清石灰水不反應．試對本次改進做出評價，你認為丙的設計不必要（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，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）實驗操作時應從安全的角度考慮，應防止爆炸；
（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，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）硬質試管中是一氧化碳在加熱條件下和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，反應的化學方程式為：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；點燃未反應的CO，防止污染環(huán)境；
（3）將酒精燈合二為一，將尾氣導管出口旋轉到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前應先通入澄清石灰水的設計不必要，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 本題以實驗方案設計為載體考查了元素化合物的性質、氧化還原反應，題目難度中等，注意掌握性質實驗方案的設計與評價方法，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)學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．