题目内容

我省有着丰富的天然气资源,许多化肥厂用天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应来制备氢气和一氧化碳:CH4+H2O
 催化剂 
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高温
CO+3H2.为了证实该反应所生成的混合气体的成分,兴趣小组的同学设计了如图所示装置并进行实验,请你回答下列相关问题:

【实验目的】证实混合气体中含有CO和H2
【进行实验】在装置中通入混合气体,点燃酒精灯,如上图所示进行实验
【实验分析】①若要证实混合气体中有CO,应该观察到的现象是
 
,相关的化学反应方程式是
 

②若要证实混合气体中有H2,且是通过装置B验证的,应采用的方法是
 

③有同学认为,根据该混合气体生产的实际情况,混合气体中可能含有水分,因而还应对上述实验装置加以改进.请你提出改进的方案
 
考点:实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:氧化铜和一氧化碳在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
氧化铜和氢气在加热条件下反应生成铜和水,浓硫酸具有吸水性,可以用来干燥氧气、二氧化碳、氢气等气体.
解答:解:①若要证实混合气体中有CO,应该观察到的现象是:石灰水变浑浊,A中黑色粉末变为红色;
加热条件下氧化铜和一氧化碳反应的化学方程式为:CuO+CO
  △  
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Cu+CO2
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,是因为二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O.
故填:A中的黑色粉末变为红色,C中的石灰水变浑浊; CuO+CO
  △  
.
 
Cu+CO2,Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O.
②如果混合气体中有氢气,则加热条件下氢气和氧化铜反应生成铜和水,水通过B装置时被浓硫酸吸收,B装置的质量增大.
故填:称量反应前后装置B的质量并进行比较.
③如果混合气体中含有水分,会影响对氢气的检验,为了除去水蒸气,可以在装置A前增加除水分装置,例如可以连接一个和B装置相同的装置.
故填:在装置A前增加除水分装置,例如可以连接一个和B装置相同的装置.
点评:实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础.
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