Question

通常状况下，CO是一种无色、无味、有毒的气体，难溶于水，与酸、碱、盐溶液均不反应。已知乙二酸晶体加热分解的方程式为：H₂C₂O₄·2H₂O3H₂O+CO₂↑+CO↑，不考虑其他因素干扰，如何利用下列装置验证反应产物中含有CO₂和CO（装置不能重复使用）。酒精喷灯可作高温热源。请回答下列问题：

（1）检验装置A气密性的方法是                                         

（2）按气流方向连接各仪器，用数字表示接口的连接顺序：

①→                                                           

（3）证明CO存在的实验现象是                         

（4）本实验尾气处理的方法是                                 

（5）根据题给的数据，假设各反应均充分发生且产生的气体全部排出，并与吸收液充分反应（提示：B、C中澄清石灰水均先变浑浊，后又变澄清），D中溶质及对应的物质的量是：               。

Answer

（1）①处接长导管，将导管伸入盛有水的烧杯中，用手握住试管观察，若导管口产生气泡，松开手有小段水柱回流，则装置A气密性良好；

（2）⑤④⑥⑦②③

（3）B装置中黑色氧化铜变红，澄清石灰水变浑浊，则含CO；

（4）在导管③后放置一个燃着的酒精灯（或用气囊收集）

（5）0.01molNa2CO3和0.08molNaHCO3

【解析】

试题分析：（1）检查装置的气密性原理是根据装置内外的压强差形成水柱或气泡，所以检验装置气密性的方法是：连好装置，①处接长导管，将导管伸入盛有水的烧杯中，用手握住试管观察，若导管口产生连续气泡，松开手有小段水柱回流，则装置A气密性良好，故答案为：连好装置，①处接长导管，将导管伸入盛有水的烧杯中，用手握住试管观察，若导管口产生连续气泡，松开手有小段水柱回流，则装置A气密性良好；

（2）乙二酸晶体加热分解生成CO2和CO装置A中的①导出气体，此实验验证是反应产物中含有CO2和CO（装置不能重复使用），应首先验证二氧化碳①→⑤→④，然后除去二氧化碳④→⑥→⑦，验证二氧化碳的方法是：把气体通入澄清的石灰水，澄清石灰水变浑浊，则含有二氧化碳；然后除去二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应除去，剩余为一氧化碳，验证一氧化碳存在⑦→②→③，一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳，然后通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，则含有一氧化碳，故答案为：⑤④⑥⑦②③；

（3）一氧化碳与氧化铜反应CuO+COCu+CO2生成二氧化碳，B装置中黑色氧化铜变红，B中澄清石灰水变浑浊，则含CO，故答案为：B装置中黑色氧化铜变红，澄清石灰水变浑浊，则含CO；

（4）一氧化碳有毒，一氧化碳具有可燃性，尾气处理的方法是点燃，2CO+O22CO2，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，所以在导管③后放置一个燃着的酒精灯（或用气囊收集），故答案为：在导管③后放置一个燃着的酒精灯（或用气囊收集）；

（5）12.6克H2C2O4•2H2O的物质的量为n===0.1mol，乙二酸晶体加热分解H2C2O4•2H2O3H2O+CO2↑+CO↑，则生成的一氧化碳、二氧化碳的物质的量分别为：0.1mol、0.1mol，反应产生的气体全部排出，并与吸收液充分反应，C装置中n（Ca（OH）2）=cv=0.05mol/L×0.1L=0.005mol，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O、CO2+H2O+CaCO3=Ca（HCO3）2，即2CO2+Ca（OH）2=Ca（HCO3）2，则吸收的二氧化碳为0.01mol，剩余二氧化碳的物质的量为：0.1mol-0.01mol=0.09mol，0.09mol二氧化碳全部进入D装置且被吸收，D中n（NaOH）=cv=1mol/L×0.1L=0.1mol，

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3

0.05mol0.1mol0.05mol0.09mol-0.05mol0.04mol0.08mol

所以D中溶质及对应的物质的量是0.01molNa2CO3和0.08molNaHCO3，故答案为：0.01molNa2CO3和0.08molNaHCO3。

【考点定位】考查探究物质的组成或测量物质的含量、常见气体的检验

【名师点晴】本题主要考查的乙二酸晶体加热分解产物的检验及相关计算，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，注意掌握二氧化碳与一氧化碳的性质，以及结合反应CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O、CO2+H2O+CaCO3=Ca（HCO3）2，CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3的方程式计算，该题注重实验的严谨及学生思维的严密性考查，注意把握物质的性质及差异，尤其是（5）0.1mol二氧化碳在C装置中吸收的二氧化碳为0.01mol，0.09mol二氧化碳全部进入D装置且被吸收，为易错点。