装置A是CO 2气体的发生装置,使用的白色固体应是CaCO 3(通常不用Na 2CO 3固体,一方面是因为碳酸钠易溶于水,另一方面是因为碳酸钠与盐酸反应过于剧烈,不便于产生平稳的CO 2气流),与稀盐酸反应生成CO 2气体.因为盐酸具有挥发性,所以在制得的CO 2气体中会混有一定量的HCl气体,要除去杂质HCl气体,B瓶中应盛饱和NaHCO 3溶液(特别指出,B瓶中不能盛饱和Na 2CO 3溶液,因为会发生反应Na 2CO 3+CO 2+H 2O=2NaHCO 3).C瓶中的浓硫酸是用来除去混在CO 2气体中的水蒸气的,如果水蒸气不除去,就会与D管中的单质碳发生反应(俗称水煤气反应,其化学方程式为C+H 2O
高温
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CO+H 2,CO+H 2O
高温
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CO 2+H 2),反应生成的H 2也能还原CuO,H 2的存在对验证CO具有还原性的实验有严重的干扰.如果要想根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象来确认CO具有还原性,就必须除去D管中导出的CO气体中混有的CO 2(来自装置A的未参加反应的CO 2),应该在D和E之间增加一个装置,这个装置内所盛的试剂既要能吸收CO 2(浓硫酸不能吸收CO 2,可排除③),又不能带入水蒸气(因为冷的湿润的气体导入后面E中红热的玻璃管中,可能会导致玻璃管炸裂),据此可以排除①和②,选④;
①装置A是制备二氧化碳气体的实验装置,生成的二氧化碳含有氯化氢和水蒸气,通入D装置中前需要把二氧化碳和水蒸气除去,B中用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳;C中浓硫酸除去水蒸气;防止水进入D中反应生成氢气干扰一氧化碳的还原性检验,故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;防止水蒸气与炭反应生成的氢气对实验现象产生干扰;
②证明一氧化碳具有还原性,通入装置E氧化铜中反应生成红色铜,证明一氧化碳还原氧化铜,不表现还原性,故答案为:E装置中黑色CuO变红色;
③若要根据装置P中石灰水变浑浊的现象准确确认CO具有还原性,必须通入E装置中的气体不能含有二氧化碳,所以在DE之间需要加上盛碱石灰的U形管,把二氧化碳气体除去;
故答案为:DE,④;