题目内容
【题目】半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和水蒸气。某化学兴趣小组为检验半水煤气的某些成分，设计的实验方案如下图所示。
查阅资料可知碱石灰是CaO和NaOH的混合物。回答下列问题：
（1）A瓶中产生白色沉淀，证明半水煤气中含有_____，反应的化学方程式是____。
（2）B装置的作用是____。C装置的硬质玻璃管中发生置换反应的化学方程式是____。
（3）证明半水煤气中含有H2的现象是_____。
（4）证明半水煤气中含有CO的现象是____。
（5）测定半水煤气中H2、CO质量的实验方案如下：
若步骤Ⅳ中浓硫酸质量增加ag，步骤Ⅴ的KOH溶液质量增加bg，则半水煤气中H2与CO的质量比为______（用含字母a、b的代数式表示）。
【答案】CO2（或二氧化碳） CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O 吸收二氧化碳和水蒸气 H2＋CuO
Cu＋H2O C中黑色粉末变红，D中集气瓶内壁起雾并出现液滴 C中黑色粉末变红，E中产生白色沉淀 11a/63b
【解析】
（1）A瓶中产生白色沉淀，证明半水煤气中含有二氧化碳；反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式是CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O。
（2）碱石灰能够吸收二氧化碳和水，B装置的作用是吸收二氧化碳和水蒸气；C装置的硬质玻璃管中发生的置换反应是氢气还原氧化铜生成铜和水，一氧化碳还原氧化铜不是置换反应，置换反应的化学方程式是. H2＋CuO
Cu＋H2O。
（3）证明半水煤气中含有H2的现象是C中黑色粉末变红，D中集气瓶内壁起雾并出现液滴。
（4）证明半水煤气中含有CO的现象是C中黑色粉末变红，E中产生白色沉淀。
（5）步骤Ⅳ中浓硫酸质量增加ag，即氢气还原氧化铜生成水ag，步骤Ⅴ的KOH溶液质量增加bg，即一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳bg。参加反应的氢气质量为2ag/18=
,参加反应的一氧化碳的质量为28bg/44=
，则半水煤气中H2与CO的质量比为：=11a/63b。
