Question

為測定化學式為MZ的粉末狀化合物中Z的元素種類，將MZ和過量的碳粉充分混合物，平鋪在反應管a中，在b瓶中盛足量澄清石灰水．按圖連接儀器．實驗開始時緩緩通入氮氣，過一段時間后，加熱反應管a，觀察到管內發(fā)生劇烈反應，并有熔融物生成，同時，b瓶的溶液出現(xiàn)白色渾濁．待反應完全后，停止加熱，仍繼續(xù)通氮氣，直至反應管冷卻，此時，管中的熔融物凝固成銀白色金屬．根據(jù)以上敘述回答：
（1）元素Z是

 

；（填元素名稱）
（2）停止加熱前是否需要先斷開a和b的連接處？為什么？

 

；
（3）從反應管a中出來的氣體有

 

；
（4）本實驗的尾氣是否需處理？如需處理，請回答如何處理；如不需處理，請說明理由．

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,碳的化學性質

專題：科學探究

分析：（1）用碳單質常用來冶煉金屬銅、鐵，由“管中的熔融物凝固成銀白色金屬M”可知該金屬是鐵塊．
（2）題中：“經(jīng)一系列測定，確定反應完全后，停止加熱，繼續(xù)通氮氣，直到反應管冷卻”可說明不會產(chǎn)生倒吸，此時注意審題即可解答此題；
（3）碳與金屬氧化物反應會生成一氧化碳、二氧化碳；
（4）在高溫下會與碳反應生成有毒的一氧化碳，石灰水不能吸收一氧化碳，排到大氣中會污染空氣，肯定要進行尾氣處理，根據(jù)一氧化碳的還原性設計處理方案；

解答：解：
（1）通過題意知，管中熔融物凝固成銀白色金屬，b瓶的溶液出現(xiàn)白色渾濁，說明粉末和碳反應有二氧化碳生成，根據(jù)反應前后元素守恒知，Y是氧元素．
（2）停止加熱前不需要先斷開a和b的連接處，因為停止加熱后，繼續(xù)通氮氣，直到反應管冷卻，不會發(fā)生倒吸．
（3）碳與金屬氧化物反應生成一氧化碳，充分反應生成二氧化碳，還有通入的氮氣也從a管中排出；
（4）本實驗的尾氣需要處理，因為反應產(chǎn)生的二氧化碳在高溫下會與碳反應生成有毒的一氧化碳，石灰水不能吸收一氧化碳，排到大氣中會污染空氣．一般用燃燒的方法處理一氧化碳，所以可以用雙孔塞把b塞起來，一個孔導入反應后產(chǎn)生的氣體，以除去二氧化碳，另一孔導出，在導管口處點燃，出去一氧化碳，或連接一個加熱的裝有CuO粉末的反應管．
故答案為：
（1）氧（O）；
（3）不需要； 因為一直通入氮氣，b中溶液不會倒吸到a管中；
（5）CO₂、CO、N₂．
（6）需處理，因為CO有毒，應該進行尾氣處理，處理的方法可以將其在導管口點燃，或者用氣球收集，或接一個加熱的裝有CuO的玻璃管．

點評：本題難度較大，綜合考查物質的組成和含量測定，注意通過反應計算物質的化學式是解答本題的關鍵．