Question

【題目】某實驗小組設計了如圖裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產物的成分進行探究．
已知：PdCl2溶液可用于檢驗CO，反應的化學方程式為CO+PdCl2+H2O═CO2+2HCl+Pd↓（產生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁）．
（1）實驗的主要步驟如下： ①點燃酒精噴燈
②檢查裝置的氣密性
③通入N2一段時間
④向A的硬質玻璃管中裝入焦炭（過量）與二氧化硅混合物共m g則正確的操作順序是 ．
（2）實驗時要通入足夠長時間的N2 ， 其原因是 ．
（3）裝置D中所盛試劑為（填序號）
A.NaOH溶液
B.Ca（OH）2溶液
C.PdCl2溶液
D.稀H2SO4溶液
（4）若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經檢測兩氣體產物的物質的量相等，則A中反應的化學方程式為 ． 實驗結束后，C裝置增重ng，求m g混合物中SiO2的質量分數 ．

Answer 1

【答案】
（1）②④③①
（2）要用氮氣將裝置中的空氣排盡，避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對實驗產生干擾
（3）C
（4）3SiO2+4C 2CO2+2CO+3Si； ×100%
【解析】解：（1）實驗步驟為②檢查裝置的氣密性，④向A的硬質玻璃管中裝入焦炭（過量）與二氧化硅混合物共m g，③通入N2一段時間，①點燃酒精噴燈，正確的操作順序為：②④③①，所以答案是：②④③①；（2）碳與二氧化硅反應要在高溫下進行，而高溫下碳與空氣中氧氣反應，所以實驗時要將裝置中的空氣排盡，所以實驗時要通人足夠長時間的N2 ， 所以答案是：要用氮氣將裝置中的空氣排盡，避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對實驗產生干擾；（3）根據元素守恒，碳與二氧化硅反應可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C裝置用來檢驗有沒有二氧化碳，D裝置用來檢驗一氧化碳，所以置C、D中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCl2溶液，
所以答案是：C；（4）若裝置C、D中溶液均變渾濁，說明既有二氧化碳又有一氧化碳，檢測兩氣體產物的物質的量相等，根據元素守恒可知化學方程式為3SiO2+4C 2CO2+2CO+3Si，
實驗結束后，C裝置增重ng為吸收的二氧化碳質量，兩氣體產物的物質的量相等計算得到一氧化碳和二氧化碳物質的量，
n（CO2）=n（CO）= = mol，

3SiO2+4C	2CO2+2CO+3Si
3	2
n	mol

n= mol，
二氧化硅質量分數= ×100%= ×100%，
所以答案是：3SiO2+4C 2CO2+2CO+3Si； ×100%