Question

在高温下赤热的焦炭能与水蒸气发生反应，对其反应后的生成物，甲、乙、丙三位同学作了如下猜想：甲认为有H₂、CO生成；乙认为有H₂、CO、CO₂生成；丙认为除有H₂、CO、CO₂外，可能还有其它的含碳化合物生成．
（1）探究小组组长丁认为三位同学的猜想均存在其合理性，请你从原子--分子论的观点解释他们猜想的合理性．______．
（2）乙同学为了证明他的猜想是正确的，设计了如下实验，实验装置图如下：

请运用你所学到的化学知识评价乙同学设计的实验原理的合理性：______．

Answer 1

解：（1）质量守恒定律的实质是在反应前后原子的数目没有增减，原子的种类没有改变，原子的质量没有变化，所以三位同学的猜想均存在其合理性；
（2）先通过澄清石灰水是检验是否有二氧化碳的，通过浓硫酸是为了除水的，通过氧化铜是看气体是否具有还原性的，再通过无水硫酸铜如果变蓝说明有水生成，就说明有氢气，再通过澄清石灰水如果变浑浊，说明有一氧化碳．所以说乙同学设计的探究实验原理是合理的．
故答案为：（1）化学反应前后元素种类没有改变，原子个数没有增减．但反应后的生成物是否存在，必须用实验进一步探究验证．
（2）①观察A中澄清石灰水的变化情况可检验混合气中是否有CO₂； ②观察C中灼热的氧化铜和D中的无水硫酸铜的变化情况可检验混合气中是否有H₂；③观察C中灼热的氧化铜和E中澄清的石灰水的变化情况可检验混合气中是否有CO；故乙同学设计的探究实验原理是合理的．
分析：根据质量守恒定律可知反应前后元素种类是不变的，再根据反应物的元素组成可推出生成物的可能元素组成，再根据澄清石灰水具有检验二氧化碳的性质，浓硫酸具有吸水性，无水硫酸铜可以吸水来分析它的合理性即可．
点评：通过回答本题知道了除去水分用浓硫酸，验证水分用无水硫酸铜，验证二氧化碳用澄清石灰水，验证氢气和一氧化碳时将气体通过氧化铜再检验是否有水和二氧化碳生成．