Question

【題目】在燃燒正旺的炭火盆上，不小心灑上幾滴水，會(huì)看到有火苗竄起。這是什么氣體在燃燒？小軍、小虎、小明和小梅組成的合作學(xué)習(xí)小組對(duì)此問(wèn)題展開(kāi)了探究。

（組內(nèi)交流，形成共識(shí)）火焰是氣體物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的現(xiàn)象，既然有火苗，水與熾熱的碳反應(yīng)肯定產(chǎn)生了可燃性氣體，同時(shí)應(yīng)該還有未反應(yīng)的水蒸氣。

（提出猜想）小軍：可能含有CO；

小梅：可能含有H2；

小明：也可能是CO和H2的混合物；

小虎：不排除有非可燃性氣體生成，有可能還有少量的CO2。

（查閱資料）

無(wú)水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）合作學(xué)習(xí)小組成員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置圖，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

（1）請(qǐng)將上圖甲、乙、丙裝置按一定順序連接后放入上圖方框中，正確的連接順序是_____。

（2）已知試管內(nèi)棉花不參與反應(yīng)，它的作用是制造水蒸氣。裝置丙的作用是_____。裝置甲的作用是_____。

（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置乙、C中澄清石灰水均變渾濁，B中黑色粉末變紅，D中無(wú)水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色。寫出乙中變化的化學(xué)方程式_____。

（討論交流）

（4）小軍認(rèn)為根據(jù)上述現(xiàn)象不足以說(shuō)明產(chǎn)生的氣體中一定存在H2．小梅認(rèn)為只需將上述裝置稍作改進(jìn)，就可證明產(chǎn)生的氣體中一定含有H2．小梅的改進(jìn)是_____。

（5）小明認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)經(jīng)上述改進(jìn)后，還存在一個(gè)明顯的缺陷，該缺陷是_____。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）熾熱的炭和水蒸氣反應(yīng)有H2、CO和CO2生成。

Answer 1

【答案】乙丙甲 除去二氧化碳 除去水蒸氣或干燥氣體 CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O 將裝置C和裝置D交換 缺少尾氣處理裝置

【解析】

由題意“水與熾熱的碳反應(yīng)肯定產(chǎn)生了可燃性氣體，同時(shí)應(yīng)該還有未反應(yīng)的水蒸氣”，驗(yàn)證各成分的順序依次：實(shí)驗(yàn)室中常用無(wú)水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色來(lái)驗(yàn)證水，澄清的石灰水來(lái)驗(yàn)證二氧化碳，實(shí)驗(yàn)室常用濃氫氧化鈉溶液充分吸收二氧化碳；用濃硫酸來(lái)干燥氣體；通過(guò)黑色的氧化銅轉(zhuǎn)變成紅色的銅來(lái)驗(yàn)證由還原性的物質(zhì)存在；從裝置B出來(lái)的氣體先由D檢驗(yàn)水分，再用C檢驗(yàn)是否生成二氧化碳；因?yàn)橐谎趸�碳是一種有毒的氣體，尾氣一般要收集或點(diǎn)燃。

由題意“水與熾熱的碳反應(yīng)肯定產(chǎn)生了可燃性氣體，同時(shí)應(yīng)該還有未反應(yīng)的水蒸氣”，驗(yàn)證各成分的順序依次：實(shí)驗(yàn)室中常用無(wú)水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色來(lái)驗(yàn)證水，澄清的石灰水來(lái)驗(yàn)證二氧化碳，實(shí)驗(yàn)室常用濃氫氧化鈉溶液充分吸收二氧化碳；用濃硫酸來(lái)干燥氣體；通過(guò)黑色的氧化銅轉(zhuǎn)變成紅色的銅來(lái)驗(yàn)證由還原性的物質(zhì)存在；從裝置B出來(lái)的氣體先由D檢驗(yàn)水分，再用C檢驗(yàn)是否生成二氧化碳；因?yàn)橐谎趸�碳是一種有毒的氣體，尾氣一般要收集或點(diǎn)燃。故：

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]

（1）由題意可知，用澄清的石灰水檢驗(yàn)二氧化碳、實(shí)驗(yàn)室常用濃氫氧化鈉溶液充分吸收二氧化碳；用濃硫酸來(lái)干燥氣體；則正確的連接順序依次是：乙丙甲；

（2）由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)，裝置丙的作用是：吸收二氧化碳。濃硫酸具有吸水性，裝置甲的作用是：除去水蒸氣或干燥氣體；

（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置乙、C中澄清石灰水均變渾濁，B中黑色粉末變紅，D中無(wú)水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色。乙中變渾濁是二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成沉淀碳酸鈣的原因，其變化的化學(xué)方程式CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。

[討論交流]

（4）小軍認(rèn)為根據(jù)上述現(xiàn)象不足以說(shuō)明產(chǎn)生的氣體中一定存在H2．小梅認(rèn)為只需將上述裝置稍作改進(jìn)，就可證明產(chǎn)生的氣體中一定含有H2．從裝置B出來(lái)的氣體先由D檢驗(yàn)水分，再用C檢驗(yàn)是否生成二氧化碳，故小梅的改進(jìn)是 將裝置C和裝置D交換。

（5）小明認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)經(jīng)上述改進(jìn)后，還存在一個(gè)明顯的缺陷，因?yàn)橐谎趸�碳是一種有毒的氣體，尾氣一般要收集或點(diǎn)燃，故該缺陷是 缺少尾氣處理裝置。

故答案為：

（1）乙丙甲；

（2）除去二氧化碳；除去水蒸氣或干燥氣體

（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O

（4）將裝置C和裝置D交換；

（5）缺少尾氣處理裝置。