Question

10．某混合气体可能含有CO、H₂、CO₂和H₂O（气）中的一种或几种．为验证其组成，老师提供了以下装置（夹持仪器已省略，假设每步操作气体均吸收完全）．请填空：
（1）若实验装置的连接顺序为混合气体→C→A→B→D，根据图示现象，可以判断出混合气体的组成可能是：

甲	乙	丙
含有CO、H2、H2O（气）	含有CO、H2、CO2和H2O（气）	含有CO、H2、CO2

（2）小王同学认为，由于他们对装置C（填编号）中的实验现象分析不同而导致（1）中的结论由差异．小王同学根据${CO}_{3}^{2-}$的检验方法，利用上述实验结束后装置内药品和某种常见的试剂进行实验，证明了甲的结论是正确的．请帮助小王同学完成实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论
将C中固体取出，加入烧杯（试管）中，加入过量稀盐酸	无明显现象	混合气体中含有CO、H2和H2O（气）

（3）装置D中溶质变浑浊，反应的化学方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）由题意可知，按照实验步骤依次进行实验．①氢氧化钠固体具有吸水性和吸收二氧化碳性，氢氧化钠固体质量增加，说明气体中有水蒸气或二氧化碳⇒②灼热的氧化铜，黑色粉末变红色，说明有一氧化碳或氢气或二者的混合气体⇒③无水硫酸铜，白色粉末变蓝，说明上一步反应生成了水，有氢气⇒④澄清的石灰水，石灰水变浑浊，说明②的反应中有二氧化碳气体生成，同时说明混合气体中有CO，据此分析；
（2）若混合气体中含有CO₂、H₂O（气），则在A中的氢氧化钠会吸收二氧化碳而成为碳酸钠，所以利用稀盐酸进行验证即可．若加入稀盐酸后，有气泡冒出，则氢氧化钠吸收了二氧化碳气体，若无现象发生，则原混合气体中无二氧化碳气体；
（3）根据二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水写出反应的方程式．

解答 解：（1）氢氧化钠固体具有吸水性和吸收二氧化碳性，氢氧化钠固体质量增加，说明气体中有水蒸气或二氧化碳；灼热的氧化铜，黑色粉末变红色，说明有一氧化碳或氢气或二者的混合气体；无水硫酸铜，白色粉末变蓝，说明上一步反应生成了水，有氢气；澄清的石灰水，石灰水变浑浊，说明②的反应中有二氧化碳气体生成，同时说明混合气体中有一氧化碳，因此结合甲、乙的分析，可知丙的分析可能是含有CO、H₂、CO₂；故填：CO、H₂、CO₂；
（2）若混合气体中含有CO₂、H₂O（气），则在A中的氢氧化钠会吸收二氧化碳而成为碳酸钠，所以利用稀盐酸进行验证即可．若加入稀盐酸后，有气泡冒出，则氢氧化钠吸收了二氧化碳气体，若无现象发生，则原混合气体中无二氧化碳气体；
故答案是：C；将C中固体取出，加入烧杯（试管）中，加入过量稀盐酸；无明显现象；
（3）CO₂能使澄清石灰水变浑浊，因为二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，故其反应方程式为：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

点评 此题主要考查了一氧化碳和氢气还原氧化铜的实验，从反应特点和生成物的性质进行设计，训练同学们的探究能力．