Question

【題目】木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年的歷史，科學興趣小組的同學為了探究“木炭在高溫條件下還原氧化銅所生成的氣體產物是什么？”，設計了如圖甲所示裝置（鐵架臺已略去），通過實驗探究氣體產物的成分，請你一起完成相關問題：

（1）興趣小組同學根據上述圖甲裝置中出現的現象，得出了該氣體產物的成分為CO2、CO的混合氣體的結論，他們在實驗過程中觀察到的具體現象是_____；

（2）張強同學提出：從簡約裝置、節約實驗藥品和安全使用的角度出發，圖甲裝置可進行改進，用改進后的裝置同樣可以探究出該氣體產物的成分，請寫出他的改進方法（不需要寫具體操作）：_____；

（3）興趣小組同學繼續用如圖乙所示的裝置將混合氣體進行分離（收集裝置略去），則錐形瓶中加入的是_____（填“NaOH”“Na2CO3”、或“Ca(OH)2”）溶液，簡要寫出將兩種氣體分離的具體操作方法_____

Answer 1

【答案】A中澄清石灰水變渾濁，B中無明顯現象，C中無明顯現象，D中黑色固體變成紅色固體，E中澄清石灰水變渾濁 混合氣體通過足量澄清石灰水后利用氣球收集氣體 NaOH 打開K1、K2，混合氣體從K2通入，從K1導出，收集一氧化碳；關閉K2，打開分液漏斗活塞，液體流出后關閉活塞，收集二氧化碳

【解析】

二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳在加熱條件下能和氧化銅反應生成銅和二氧化碳；

二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和稀鹽酸或稀硫酸反應生成氯化鈉或硫酸鈉、水和二氧化碳。

（1）如果該氣體產物的成分為CO2、CO的混合氣體，通過A時，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，通過B時氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，通過C時如果無明顯現象，說明二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，通過D時，氧化銅和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳，D中黑色固體變成紅色固體，通過E時，生成的二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，因此在實驗過程中觀察到的具體現象是：A中澄清石灰水變渾濁，B中無明顯現象，C中無明顯現象，D中黑色固體變成紅色固體，E中澄清石灰水變渾濁。

故填：A中澄清石灰水變渾濁，B中無明顯現象，C中無明顯現象，D中黑色固體變成紅色固體，E中澄清石灰水變渾濁。

（2）從簡約裝置、節約實驗藥品和安全使用的角度出發，圖甲裝置可進行改進，改進方法可以是：混合氣體先通過足量澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說明氣體中含有二氧化碳，這樣可以檢驗并且完全吸收二氧化碳，再利用氣球收集氣體，收集后密封氣球，松手后氣球上升，說明收集的氣體是一氧化碳。

故填：混合氣體通過足量澄清石灰水后利用氣球收集氣體。

（3）興趣小組同學繼續用如圖乙所示的裝置將混合氣體進行分離時，錐形瓶中加入的是氫氧化鈉溶液，利用氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳氣體；

將兩種氣體分離的具體操作方法是：打開K1、K2，混合氣體從K2通入，從K1導出，收集一氧化碳；

關閉K2，打開分液漏斗活塞，使稀鹽酸或稀硫酸流出，液體流出后關閉活塞，收集二氧化碳。

故填：打開K1、K2，混合氣體從K2通入，從K1導出，收集一氧化碳；關閉K2，打開分液漏斗活塞，液體流出后關閉活塞，收集二氧化碳。