Question

工业上涌水蒸气通过灼热的焦炭反应流出的气体成分主要含有CO和H₂，还有CO₂和H₂O气．请用如图提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验证明上述混合气体中一定含有CO和H₂（加热装置和导管等在途中均略去，装置C不能加热）

回答下列问题：
（1）除去混合气体中的水蒸气选用装置

E

．盛NaOH溶液装置用途是

除去CO₂

．
（2）装置B中所发生的反应方程式是

CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O

．
（3）检验水蒸气，可在装置干燥管C中加入的试剂是（写化学式）

CuSO₄

．
（4）按气流方向从左到右用A～G字母连接各仪器的顺序为（每个装置只用一次）

D→A→F→E→B→C→G

（5）能证明混合气体中含CO的实验依据是

原混合气体中CO₂已除去，其中CO与CuO反应生成的CO₂使澄清的石灰水变浑浊

．
（6）能证明混合气体中含H₂的实验依据是

原混合气体中H₂已被除去，其中H₂与CuO反应生成的H₂O使无水硫酸铜由白色变为蓝色

．
实验思考：连接实验装置时，能否将装置E、F顺序调换（填“能”或“不能”）

不能

．

Answer 1

分析：（1）根据浓硫酸的吸水性和二氧化碳的性质填空；
（2）根据反应物（氧化铜和氢气）、反应条件（加热）以及生成物（铜和水）来书写化学反应方程式；
（3）由无水硫酸铜的性质进行分析、填空；
（4）根据实验的意图设计仪器的连接先后顺序；
（5）因为一氧化碳与氧化铜反应，所以证明原混合气体中CO存在的实验依据是B中黑色粉末变红，G中澄清石灰水变浑浊；
（6）根据氢气和黑色的氧化铜反应生成红色的铜和水，水和白色的无水硫酸铜反应生成蓝色的硫酸铜晶体进行分析；若两装置换位置，则导致气体先通过氢氧化钠溶液，混有的水分不能被除去．

解答：解：（1）浓硫酸具有吸水性，可以除去混合气体中的水蒸气；氢氧化钠溶液可以与混合气体中的二氧化碳发生化学反应，从而除去其中的二氧化碳气体；
故填：E；除去CO₂；
（2）装置B中所发生的反应是氢气还原氧化铜，其化学反应的方程式为：CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O；
故填：CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O；
（3）白色的无水硫酸铜遇水后变为蓝色，所以可在装置干燥管C中加入无水硫酸铜（CuSO₄），通过观察颜色是否改变来确定水蒸气的存在；
故填：CuSO₄；
（4）为了验证混合气中含有CO和H₂，实验仪器的连接先后顺序为：除二氧化碳→除掉水分→还原装置→检验水分→检验二氧化碳；
故填：D→A→F→E→B→C→G；
（5）证明原混合气体中CO存在的实验现象是D中黑色粉末变红，G中澄清石灰水变浑浊；；
故填：原混合气体中CO₂已除去，其中CO与CuO反应生成的CO₂使澄清的石灰水变浑浊；
（6）如果有氢气存在，氢气和黑色的氧化铜反应生成红色的铜和水，水和白色的无水硫酸铜反应生成蓝色的硫酸铜晶体；若两装置换位置，则导致气体先通过氢氧化钠溶液，混有水分出来，影响B装置中的实验；
故填：原混合气体中H₂已被除去，其中H₂与CuO反应生成的H₂O使无水硫酸铜由白色变为蓝色；不能．

点评：本题考查了物质的推断与鉴别；学会分析反应现象和本质的联系，如B中黑色粉末变红，说明有还原性气体；G中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳气体；了解用实验探究物质的化学性质与物理性质的方法和技巧．