Question

【题目】某无色气体，可能含有H2、CO、CO2、H2O中的一种或多种。现将该气体依次经过下列装置处理（假设每步作用均完全）。有关的实验现象是：Ⅰ.A装置质量增重；Ⅱ.B装置中的固体由黑变红；Ⅲ.C装置中无水硫酸铜变蓝；Ⅳ.D装置质量增加。请回答下列问题：

① 装置C中无水硫酸铜变蓝的原因是 （用化学方程式表示），装置C的作用是 ；

② 由现象Ⅱ和Ⅳ可知该混合气体中肯定含有 ，该物质在装置B中与CuO反应的化学方程式是 ；

③ 有同学认为上图实验方案不合理，请你指出存在的问题 ，改进方案是 。

Answer 1

【答案】①CuSO4+5H2O→CuSO4·5H2O；检验是否生成水证明氢气是否存在②CO（1分）CO+CuOCu+CO2③无法确定水和二氧化碳的存在情况；在装置A前增加两个装置：无水CuSO4→澄清石灰水。

【解析】

试题分析：无水硫酸铜遇水变蓝，生成了五水硫酸铜，是常见的检验水的试剂；混合气体中能与氧化铜发生氧化还原反应的气体可能是CO、H2，分别生成CO2和水，由于ⅣD装置质量增重，说明氢氧化钠溶液吸收了CO2，说明混合气体中肯定含有CO2；CO和CuO反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2；③实验中通过用C装有无水CuSO4的U型管来验证水的存在，用D装有氢氧化钠溶液的装置的质量增加来验证二氧化碳的存在，但是验证的水可能是来自于本身混合气中混有的水也有可能是混合气中的H2经过B装置后产生的水；验证的二氧化碳可能是混合气中混有的二氧化碳也有可能是混合其中混有的二氧化碳，故该方案不能验证混合气中水和二氧化碳的存在情况。改进方案是可首先对混合气中是否存在水和二氧化碳进行检测，在装置A前增加无水CuSO4和澄清石灰水这两个装置。