Question

水蒸氣通過(guò)灼熱的焦炭后，流出氣體的主要成分是CO和H₂，還有CO₂和水蒸氣等．請(qǐng)用下圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明上述混合氣體中有CO和H₂．（加熱裝置和導(dǎo)管等在圖中略去）

回答下列問(wèn)題：
（1）盛濃H₂SO₄的裝置用途是

 

，盛NaOH溶液的裝置用途是

 

．
（2）儀器B中需加入試劑的名稱（或化學(xué)式）是

 

，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（3）儀器C中需加入試劑的名稱（或化學(xué)式）是

 

，其目的是

 

．
（4）按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：g-ab-

 

．
（5）能證明混合氣體中含有CO的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是

 

．
（6）能證明混合氣體中含有H₂的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是

 

．

Answer 1

分析：本題關(guān)鍵是應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄗC明混合氣體中有CO和H₂），要想達(dá)到目的，只能利用它們的還原性將之轉(zhuǎn)化為CO₂和H₂O來(lái)檢驗(yàn)，同時(shí)又要防止原混合氣體中CO₂和水蒸氣的干擾，所以，用CO、H₂還原CuO之前，必須首先除去CO₂和水蒸氣，裝置連接順序?yàn)間-ab-kj-hi-cd-fe-lm；
（1）濃硫酸是干燥氣體除去水蒸氣的作用；
（2）儀器B是把氫氣和一氧化碳轉(zhuǎn)化為水蒸氣和二氧化碳進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的試劑，應(yīng)選擇氧化銅，氧化銅被氫氣、一氧化碳氧化為水和二氧化碳；
（3）裝置C中是檢驗(yàn)生成的氣體中是否含水，來(lái)證明原氣體中含有氫氣，選擇無(wú)水硫酸銅，遇水變藍(lán)色；
（4）證明混合氣體中有CO和H₂，要想達(dá)到目的，只能利用它們的還原性將之轉(zhuǎn)化為CO₂和H₂O來(lái)檢驗(yàn)，同時(shí)又要防止原混合氣體中CO₂和水蒸氣的干擾，所以，用CO、H₂還原CuO之前，必須首先除去CO₂和水蒸氣；
（5）原混合氣體中二氧化碳除凈后，通過(guò)氧化銅又生成二氧化碳?xì)怏w，使澄清石灰水變渾濁證明存在一氧化碳；
（6）除去原混合氣體中水蒸氣，通過(guò)氧化銅又生成水蒸氣，使白色的無(wú)水硫酸銅變藍(lán)證明含有氫氣．

解答：解：（1）濃硫酸可以做干燥劑，盛濃H₂SO₄的裝置用途是將氣體干燥，除去水蒸氣，檢驗(yàn)一氧化碳還原氧化銅的產(chǎn)物二氧化碳之前要先將生成的二氧化碳除去，可以用氫氧化鈉來(lái)吸收，
故答案為：除去水蒸氣；除去CO₂；
（2）檢驗(yàn)合氣體中有CO和H₂可用氧化銅，發(fā)生反應(yīng)：CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O、CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，氫氣和一氧化碳還原氧化銅是在大試管中進(jìn)行的；
故答案為：氧化銅（CuO）；CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O、CuO+CO

△   .

Cu+CO₂；
（3）檢驗(yàn)水可用無(wú)水硫酸銅，將其裝入干燥管中進(jìn)行檢驗(yàn)，
故答案為：無(wú)水硫酸銅（CuSO₄）；檢驗(yàn)H₂O；                  
（4）為了驗(yàn)證混合氣中含有CO和H₂，實(shí)驗(yàn)儀器的連接先后順序?yàn)椋撼�二氧化碳→除掉水分→還原裝置→檢驗(yàn)水分→檢驗(yàn)二氧化碳；除雜質(zhì)連接儀器的原則是：長(zhǎng)進(jìn)短出；
故答案為：kj-hi-cd（或dc）-fe-lm；
（5）如果有CO存在，CO和黑色的氧化銅反應(yīng)生成紅色的銅和二氧化碳，原混合氣中的CO₂已被除去，其中CO與CuO反應(yīng)生成的CO₂使澄清石灰水變渾濁；
故答案為：原混合氣體中的CO₂已被除去，B中黑色的CuO變成紅色粉末，最后裝置的澄清石灰水變渾濁；
（6）如果有氫氣存在，氫氣和黑色的氧化銅反應(yīng)生成紅色的銅和水，水和白色的無(wú)水硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅晶體，
故答案為：原混合氣體中的H₂O已被除去，B中黑色的CuO變成紅色粉末，C中無(wú)水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法應(yīng)用，回答本題要知道除雜質(zhì)時(shí)要把水放到最后除去，如果驗(yàn)證水的存在時(shí)要把驗(yàn)證水存在的無(wú)水硫酸銅放在最前面．