Question

【题目】水蒸气通过炽热的焦炭可以得到水煤气（主要成分是CO和H2），化学方程式为C+H2O（气） CO+H2 ，
（1）该反应是反应（填基本反应类型）。某兴趣小组的同学在实验室模拟了水煤气的制备，并设计实验验证水煤气中含有CO和H2。
（2）【查阅资料】白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
【设计实验】甲同学设计的实验装置如图所示：

写出实验现象：B中固体 ， C中固体变蓝，D中溶液。
（3）【改进实验】乙同学认为要想达到实验目的，在装置A、B之间还需增加装置F、G，其中F的作用是 ， G的作用是。

（4）【拓展探究】CO和H2的混合气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。
①“绿色化学”能实现零排放（即反应物中的原子利用率达到100%）。根据零排放的要求，不可能以CO和H2为原料合成的有机物是（填字母）。
A．甲醇（CH3OH） B．乙醇（C2H5OH） C．甲醛（CH2O） D．乙酸（CH3COOH）
②若用CO和H2的混合气冶炼铁，混合气所起的作用是。

Answer 1

【答案】
（1）置换
（2）变红；变浑浊
（3）除去水蒸气；检验水蒸气是否已被全部除去
（4）B；将铁从铁矿石中还原出来（或“作还原剂”）
【解析】（1）反应物一种是单质、一种是化合物，生成物一种是单质、一种是化合物，符合置换反应的概念；【设计实验】当水蒸气通过装置A后，得到了氢气和一氧化碳，两种气体均具有还原性，在加热的条 件下能将氧化铜还原为金属铜，故观察到黑色固体慢慢变成红色；一氧化碳与氧化铜反应生成了二氧 化碳，二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以观察到澄清的石灰水变浑浊；【改进实验】水蒸气与碳可能没有完全反应而有剩余，对后面的实验起到了干扰的作用，所以在装置A、B之间还需增加装置F、G，其中F的作用是除去水蒸气，G的作用是检验水蒸气是否已被全部除去；【拓展探究】①“绿色化学”能实现零排放，即反应物中的原子利用率达到100%，也就是说反应 类型一般是化合反应，且反应后产物中的各原子数目比不变，CO和H2在一定条件下按照不同的比例 反应，可假定反应时的化学计量数之比为m∶n，则只要各选项中的化学式能化为形式(CO)m(H2)n ， 都是 正确的。A、甲醇（CH4O）可变为(CO)1(H2)2 ， 正确；B、乙醇（C2H6O）不能化为形式(CO)m(H2)n ， 错误；C、甲 醛（CH2O）可变为(CO)1(H2)1 ， 正确；D、乙酸（C2H4O2）可变为(CO)2(H2)2 ， 正确。故选B。