北关中学四位同学为检验某氢气和二氧化碳的混合气体中是否含有CO,并测定25g某氧化铜样品的纯度,现将该混合气体通入下列装置进行检验(已知氧化铜样品中杂质不参与反应)。实验装置如图所示。
根据上图试回答:
(1)装置A中应盛放的试剂是_______,发生的化学反应的方程式____________________;装置B中应盛放的试剂是_________________。
(2)小明看到D装置中黑色粉末变红色,于是认为混合气体中一定含有CO,小丽认为他的想法不对,因为氢气也具有还原性。她认为在整个检验过程中,还要观察到_______________________________现象时,才能证明混合气体中一定含有CO。
(3)当氧化铜全部被还原后,小红测得D装置中样品的质量减轻了4g。则该样品中氧化铜的质量分数为__________。
(4)小朱从环境保护的角度考虑,认为该实验的设计欠妥,请问应当如何改进?__________________。
【答案】氢氧化钠溶液 2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O 澄清石灰水 E中澄清石灰水变浑浊 80% 在E后面加一个酒精灯或在E右端导管上套一个气球
【解析】(1)要检验一氧化碳的存在,可以利用一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳,故需要将气体中原有的二氧化碳通过氢氧化钠除去,然后B中盛有澄清的石灰水证明二氧化碳全部被除去,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
(2)由于氢气能与氧化铜反应,故需要通过观察E中澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成,从而说明含有一氧化碳;
(3)D装置中样品的质量减轻了4g,说明减少的氧元素的质量为4g,则氧化铜的质量为:=20g,故氧化铜的质量分数为:×100%=80%;
(4)一氧化碳是有毒的气体,需要进行尾气处理,可以在E后面加一个酒精灯或在E右端导管上套一个气球。