Question

水蒸氣通過灼熱的焦炭后得到的混合氣體有哪些成分？某化學興趣小組在老師的指導下，對此進行了實驗探究．
【提出猜想】
1．該混合氣體只含有一氧化碳、氫氣．
2．該混合氣體含有一氧化碳、二氧化碳、氫氣和水蒸氣
3．該混合氣體只含有二氧化碳、氫氣和水蒸 氣
4．該混合氣體只含有一氧化碳、二氧化碳和氫氣
【查閱資料】a．無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{色．
b．堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，可吸收CO₂和水分．
c．濃硫酸具有強烈的吸水性，常用作某些氣體的干燥劑．
【實驗過程】同學們在老師的指導下設(shè)計了如圖所示裝置，并進行了實驗（部分夾持儀器已略去）．

（1）裝置A中無水硫酸銅變藍，裝置B中澄清石灰水變渾濁，由此得出的結(jié)論為混合氣體中有

 

．B中變化的化學方程式為

 

．
（2）裝置C中的藥品為氫氧化鈉溶液（吸收CO₂），裝置D中的藥品為濃硫酸．
（3）E中氧化銅變紅、F中無水硫酸銅變藍、G中澄清石灰水變渾濁，說明混合氣體中還存在的氣體是

 

； 寫出E中的一個反應化學方程式

 

．
【實驗結(jié)論】猜想

 

正確．
【實驗反思】經(jīng)過討論，同學們將上圖中裝置C-H進行了簡化，只用如圖所示裝置并自選必要試劑就能完成探究．其中，干燥管中堿石灰的作用為

 

，燒杯上能觀察到的現(xiàn)象是

 

．最后一步的實驗操作及現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）裝置A中無水硫酸銅變藍，說明混合氣體中含有水蒸氣；
裝置B中澄清石灰水變渾濁，說明混合氣體中含有二氧化碳；
（2）濃硫酸具有吸水性，可以用作氧氣、二氧化碳、氫氣等氣體的干燥劑；
（3）加熱條件下，氫氣和氧化銅反應生成銅和水，一氧化碳和氧化銅反應生成銅和二氧化碳；
堿石灰中的氫氧化鈉和氧化鈣能夠吸收水蒸氣和二氧化碳；
氫氣是生成水，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁．

解答：解：（1）裝置A中無水硫酸銅變藍，說明混合氣體中含有水蒸氣，裝置B中澄清石灰水變渾濁，說明混合氣體中含有二氧化碳；
二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，是因為二氧化碳和石灰水中的氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故填：水蒸氣和二氧化碳；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）E中氧化銅變紅，說明氧化銅中的銅被置換出來，F(xiàn)中無水硫酸銅變藍，說明反應生成了水，進一步證明混合氣體中含有氫氣；
G中澄清石灰水變渾濁，說明反應生成了二氧化碳，進一步證明混合氣體中含有一氧化碳；
加熱條件下，氫氣、一氧化碳和氧化銅反應的化學方程式為：CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O，CuO+CO

△   .

Cu+CO₂；
【實驗結(jié)論】猜想2正確；
【實驗反思】其中，干燥管中堿石灰的作用為吸收水蒸氣和二氧化碳，燒杯上能觀察到的現(xiàn)象是出現(xiàn)水珠；
最后一步的實驗操作及現(xiàn)象是把燒杯翻轉(zhuǎn)過來，向燒杯中滴加適量澄清石灰水，石灰水變渾濁．
故填：氫氣和一氧化碳；CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O，或CuO+CO

△   .

Cu+CO₂；2；吸收水蒸氣和二氧化碳；出現(xiàn)水珠；把燒杯翻轉(zhuǎn)過來，向燒杯中滴加適量澄清石灰水，石灰水變渾濁．

點評：實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．