Question

【題目】煤、石油、天然氣并稱為三大化石燃料。煤的綜合利用是提高燃料利用率和降低對(duì)環(huán)境污染的有效方法之一、

（一）將煤制成水煤氣（主要成分是氫氣和一氧化碳）就是在高溫下將煤與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成水煤氣（還含有少量的水蒸氣和二氧化碳）。試寫出工業(yè)上生產(chǎn)水煤氣的化學(xué)方程式_____

（二）某課題組為驗(yàn)證水煤氣的主要成分，作了如下準(zhǔn)備：

1.收集信息：①H2+CuOCu+H2O；②CO+CuOCu+CO2

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置：

請(qǐng)分析上述信息和實(shí)驗(yàn)裝置并回答下列問(wèn)題：

①你認(rèn)為驗(yàn)證水煤氣中各成分的順序依次是_____；

②裝置C的目的是_____；裝置D的作用是_____；

③裝置E內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是_____；

④實(shí)驗(yàn)中兩次用到盛無(wú)水硫酸銅的裝置，其目的分別是A（1）_____，A（2）_____；

⑤整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)有缺陷，是_____；

⑥若通入的水煤氣總質(zhì)量為3.2g，E中黑色粉末的質(zhì)量減少了3.2g，該水煤氣的有效成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）

Answer 1

【答案】C+H2OCO+H2 水蒸氣、二氧化碳、氫氣、一氧化碳 除去水煤氣中的二氧化碳 除去水煤氣中和裝置B、C中引入的水蒸氣 黑色固體逐變成紅色 驗(yàn)證水煤氣中水蒸氣的存在 檢驗(yàn)水煤氣中是否含有氫氣 沒(méi)有尾氣處理裝置 93.8%

【解析】

（一）高溫下將煤與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成水煤氣（還含有少量的水蒸氣和二氧化碳）化學(xué)方程式為C+H2OCO+H2，故填：C+H2OCO+H2。

（二）①水能使白色硫酸銅變藍(lán)先通過(guò)無(wú)水硫酸銅是檢驗(yàn)是否含有水的； 二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，再通過(guò)石灰水是檢驗(yàn)是否含有二氧化碳的；再通過(guò)氫氧化鈉是除去原來(lái)的二氧化碳?xì)怏w，通過(guò)濃硫酸是除去原來(lái)的水蒸氣，通過(guò)氧化銅是檢驗(yàn)是否含有還原性氣體，再通過(guò)無(wú)水硫酸銅，是看是否有水生成，因?yàn)闅錃膺�原氧化銅生成銅和水所以是為了檢驗(yàn)是否有氫氣的；最后通過(guò)澄清石灰水是看有沒(méi)有二氧化碳生成，因?yàn)橐谎趸�碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳，所以是為了檢驗(yàn)是否含有一氧化碳的；故分別驗(yàn)證水煤氣中各成分的順序依次：水蒸氣、二氧化碳、氫氣、一氧化碳，故填：水蒸氣、二氧化碳、氫氣、一氧化碳。

②氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以氫氧化鈉的目的是吸收二氧化碳，排除對(duì)一氧化碳檢驗(yàn)的干擾；濃硫酸具有吸水性，裝置D的作用是：除去水蒸氣排除對(duì)氫氣檢驗(yàn)的干擾；故填：除去水煤氣中的二氧化碳；除去水煤氣中和裝置B、C中引入的水蒸氣。

③氧化銅是黑色的銅是紅色的，在加熱的條件下，一氧化碳和氫氣能將氧化銅還原為銅，所以，裝置D內(nèi)觀察到的現(xiàn)象：黑色固體變成紅色；故填：黑色固體逐漸變成紅色。

④實(shí)驗(yàn)中兩次用到裝置A，其目的分別是驗(yàn)證原混合氣體中含有二氧化碳，通過(guò)驗(yàn)證生成物中有二氧化碳，來(lái)證明混合氣體中含有一氧化碳；故填：驗(yàn)證原混合氣體中含有二氧化碳；通過(guò)驗(yàn)證生成物中有二氧化碳來(lái)證明混合氣體中含有一氧化碳。

⑤因?yàn)橐谎趸�碳有毒，所以尾氣一般要收集或點(diǎn)燃來(lái)處理，故填：沒(méi)有尾氣處理裝置。

⑥解：生成水煤氣消耗水質(zhì)量 生成一氧化碳質(zhì)量 氫氣質(zhì)量

設(shè)氫氣還原氧化銅，固體質(zhì)量減少 ，一氧化碳還原氧化銅固體質(zhì)量減少

黑色粉末的質(zhì)量減少了3.2g故+=3.2g，=1.8g，

=2.8g， =0.2g

故有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

故填：93.8%