(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?【物质组成与性质实验方案的设计】

时间:2017-01-10 00:39:59

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实验题  (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


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.


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???????????????????.



实验题  (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


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.


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???????????????????.

本题答案:(1)NaHSO4? NaOH(各1分,共2分);

本题解析:
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。


本题所属考点:【物质组成与性质实验方案的设计】
本题难易程度:【简单】



Industry is fortune's right hand, and frugality her left. 节俭和勤奋是幸运的左右手.

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