Question

某化学小组用下图所列装置(固定装置略)验证CO能还原CuO，并探究其还原产物的组成。

请回答：

（1）按气流方向，各装置从左到右的连接顺序为i_________________________尾气处理(填仪器接口的字母编号)；

（2）说明CO能还原CuO的实验现象为____________________；

（3）该实验处理尾气的方法为____________________；

（4）若去掉B装置，可能产生的影响为____________________；

（5）将各装置按正确的顺序连接后进行实验．当反应结束后，F处硬质玻璃管中的固体全部变为红色．

[查阅资料]Cu和Cu₂O均为红色；Cu₂O在酸性溶液中能生成Cu和Cu²⁺．

[提出猜想]红色固体的成分可能为：①Cu；②Cu₂O；③_________；

[实验验证]该小组为验证上述猜想，分别取少量红色固体放人试管中，进行如下实验．

实验编号	操作	现象
a	加入足量稀硝酸、振荡	试管内红色固体完全溶解，溶液变为蓝色，并有无色气体产生
b	加入足量稀硫酸、振荡	试管内有红色固体，溶液为无色

[实验评价]根据上述实验，不能确定红色固体成分的实验是_______(填实验编号)，理由为_____________

_______．(用化学方程式表示)；

[实验结论]根据上述实验结果，可知红色固体的成分为_______(填化学式)。

Answer

（1）cd gh(或hg) ab jk(或kj) fe （2）F处硬质玻璃管中的黑色固体变为红色，C处澄清石灰水变浑浊（3）点燃烧掉或用气囊收集（4）NaHCO3分解产生的水蒸气高温能与碳粉反应生成H2，对实验产生干扰 （5）Cu和Cu2O a 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、

3Cu2O+14HNO3(稀)=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O Cu．

【解析】

试题分析：（1）验证CO能还原CuO，并探究其还原产物的组成，利用的原理是一氧化碳还原氧化铜反应生成铜和二氧化碳，验证生成的二氧化碳用澄清石灰水，生成的产物为红色固体，先制备纯净的一氧化碳，依据装置图可知，装置E加热分解生成二氧化碳和水蒸气，通过装置B吸收水蒸气，通过装置D二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，通过装置A中的碱石灰除去未反应的二氧化碳气体，得到纯净的一氧化碳气体，通过装置F加热发生反应，生成的气体二氧化碳通过装置C中的澄清石灰水检验，最后剩余一氧化碳气体不能排放到空气中，需要收集或点燃进行尾气处理，按气流方向，各装置从左到右的连接顺序为icdgh(或hg)abjk(或kj)fe；

（2）上述分析可知说明CO能还原CuO的实验现象为F处硬质玻璃管中的黑色固体变为红色，C处澄清石灰水变浑浊；

（3）实验过程中生成的尾气为一氧化碳，一氧化碳气体有毒不能排放到空气，该实验处理尾气的方法为点燃烧掉或用气囊收集；

（4）B装置是吸收生成的水蒸气，若去掉B装置，NaHCO3分解产生的水蒸气进入装置D，高温能与碳粉反应生成H2 ，对实验产生干扰；

（5）Cu和Cu2O均为红色，所以红色固体的成分可能为：①Cu；②Cu2O；③Cu和Cu2O的混合物；Cu2O在酸性溶液中能生成Cu和Cu2+，分别取少量红色固体放人试管中，加入足量稀硝酸、振荡，试管内红色固体完全溶解，溶液变为蓝色，说明生成了铜离子，并有无色气体产生证明为一氧化氮，但铜和氧化亚铜都可以和硝酸发生反应，反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，3Cu2O+14HNO3(稀)=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O，a实验不能确定红色固体成分；加入足量稀硫酸、振荡，试管内有红色固体，溶液不变色证明无氧化亚铜，红色固体为铜。

【考点定位】考查实验验证生成物成分、实验探究物质组成的分析判断，涉及装置连接设计。

【名师点晴】物质性质的理解应用，掌握基础是关键；验证CO能还原CuO，并探究其还原产物的组成，利用的原理是一氧化碳还原氧化铜反应生成铜和二氧化碳，验证生成的二氧化碳用澄清石灰水，生成的产物为红色固体，先制备纯净的一氧化碳，依据装置图可知，装置E加热分解生成二氧化碳和水蒸气，通过装置B吸收水蒸气，通过装置D二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，通过装置A中的碱石灰除去未反应的二氧化碳气体，得到纯净的一氧化碳气体，通过装置F加热发生反应，生成的气体二氧化碳通过装置C中的澄清石灰水检验，最后剩余一氧化碳气体不能排放到空气中，需要收集或点燃进行尾气处理，据此分析设计实验操作及装置连接。