Question

(15分)某研究小组设计如下装置分离CO和CO₂的混合气体并探究CO还原氧化铜的产物和过氧化钠的性质。已知氯化钯（PdCl₂）溶液遇CO气体会产生黑色沉淀(金属单质)。夹持装置未画出。

（题9图）

（1）试剂X、Y的焰色反应均呈黄色，则X、Y可能是            、            .

（2）连接装置、检验气密性并装好药品后，关闭分液漏斗活塞和K₃，打开K₁、K₂，分离出CO，当观察到                  现象时，可对C装置进行加热操作，反应产物为红色固体。

（3）查询资料获得以下信息：①Cu₂O为红色固体；②常温下，Cu²⁺在溶液中稳定，Cu⁺易在酸性条件下发生反应：2Cu⁺ =Cu²⁺+Cu。

甲、乙两组同学取上述红色固体(用M代表)进行实验，探究其成分：

组别	实验操作	实验现象或数据	结  论
甲	① 向a g M中加入一定量稀硫酸，充分搅拌； ② 继续滴加稀硫酸至过量, 充分反应.	①固体明显减少； ②仍然有一定量固体，溶液呈蓝色	①M中一定有Cu2O; ②M中一定有Cu.
乙	将甲实验后所得溶液过滤 将滤渣洗涤、干燥、称量	滤渣质量为g	M为Cu和Cu2O的混合物

(i)乙组同学认为甲组同学所得结论不可靠，其理由是                     .

(ii)甲组同学配合乙组同学进行了计算,认为乙组同学的结论是正确的,并得出M中Cu和Cu₂O的物质的量之比是                   .

（4）C装置反应结束后，欲从混合气体中分离出CO₂，需进行的主要操作是            .实验过程中D装置产生白色沉淀的离子方程式为                                     .

（5）Z试剂为混有KI的苯溶液，则E装置中可能产生的现象是                    .

Answer

（1）NaHSO4 NaOH（各1分，共2分）；

（2）F装置中出现少量黑色沉淀（2分）；

（3）M可能只含Cu2O,因Cu2O在酸性条件下反应会生成Cu（2分）；1：4 .(3分)

（4）关闭K1、K2，打开K3和分液漏斗活塞（2分）；

2AlO2- + CO2 + 3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-

或AlO2- + CO2 + 2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-（2分）

（5）溶液分层,上层呈现紫红色；（2分）

【解析】

试题分析：根据题给装置图知，从K1将CO和CO2的混合气体通过A，关闭分液漏斗活塞和K3，Y可吸收二氧化碳反应，打开K1、K2，CO与氧化铜发生氧化还原反应，可验证CO的还原性，氯化钯（PdCl2）溶液遇CO气体会产生黑色沉淀，则F中出现沉淀，说明CO充满装置，然后可加热；C装置反应结束后，关闭K1、K2，打开K3和分液漏斗活塞，加X可与碳酸盐反应生成气体二氧化碳，D中生成沉淀为氢氧化铝，则B中发生二氧化碳与过氧化钠的反应生成氧气，所以Z中的KI可被氧化生成碘单质，溶解在苯中为紫红色，G中的碱液可防止空气的二氧化碳进入装置。（1）试剂X、Y的焰色反应均呈黄色，均含Na元素，X显酸性，Y显碱性，则X为NaHSO4，Y为NaOH；（2）CO不纯时加热发生爆炸，则F装置中出现少量黑色沉淀，CO充满装置可加热C装置；（3）（i）甲的实验中M可能只含Cu2O，因Cu2O在酸性条件下发生氧化还原反应会生成Cu，同时生成硫酸铜溶液，则实验结论不可靠；（ii）agM固体，加硫酸反应后滤渣质量为a/2g，则Cu和Cu2O分别为xmol、ymol，Cu+易在酸性条件下发生反应：2Cu+=Cu2++Cu，则64x+160y＝a，64x+64y＝a/2，解得x：y=1：2；（4）由上述分析可知，欲从混合气体中分离出CO2，需进行的主要操作是关闭K1、K2，打开K3和分液漏斗活塞；D装置产生白色沉淀的离子方程式为2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-或AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；（5）Z中的KI可被氧化生成碘单质，溶解在苯中为紫红色，则E装置中可能产生的现象是溶液分层，上层呈现紫红色。

考点：考查物质性质实验的设计、分析和评价。