题目内容
【题目】水煤气的主要成分是CO、H2,还含有少量的CO2和H2O蒸气。如图所示装置设计一个实验,以证明水煤气中含有CO和H2。试回答:
(1)连接上述各装置的正确顺序是(将甲、乙、丙、丁、戊填入方框内):水煤气→_____________(点燃尾气)
(2)各装置的作用是:
A.乙装置________________________________。
B.丙装置________________________________。
C.丁装置________________________________。
D.戊装置________________________________。
(3)写出丙中的离子方程式______________________。
写出丁中的离子方程式__________________。
【答案】(1)丙→戊→甲→乙→丁
(2)乙的作用:通过检验产生的水,来检验氢气
丙的作用:除去水煤气中的二氧化碳,防止干扰一氧化碳的检验
丁的作用:通过检验产生的二氧化碳,来检验一氧化碳
戊的作用:除去水煤气中的水蒸气,防止干扰氢气的检验
(3)CO2+2OH-=H2O+CO32-;CO2+Ca2++2OH-=H2O+CaCO3↓
【解析】
试题分析:(1)定装置顺序:证明水煤气中含有CO和H2,要利用它们还原氧化铜生成CO2和H2O的性质,所以一定先把水煤气中含有的CO2和H2O蒸气除掉,CO2用NaOH溶液吸收,H2O蒸气用浓硫酸干燥,由于混合气体在通过NaOH溶液时会带出少量水分,所以应先除CO2再去H2O。除去CO2和H2O后的气体通过加热的CuO,反应后生成CO2和H2O混合气,先通过无水CuSO4验证生成的H2O,再通过澄清石灰水证生成的CO2,如果先通过石灰水,由于会带出少量水分而干扰水的检验。所以装置的连接顺序为:丙→戊→甲→乙→丁。
(2)根据(1)中分析可知,乙装置的作用是检验反应产生的水,从而证明水煤气中含有氢气;丙装置的作用是除去水煤气中含有的二氧化碳,防止干扰一氧化碳的检验;丁装置的作用是检验反应产生的CO2,从而证明水煤气中含有CO;戊装置的作用是除去水煤气中含有的水蒸气,防止干扰氢气的检验。故答案为:通过检验产生的水,来检验氢气;除去水煤气中的二氧化碳,防止干扰一氧化碳的检验;通过检验产生的二氧化碳,来检验一氧化碳;除去水煤气中的水蒸气,防止干扰氢气的检验。
(3)丙装置中是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,所以反应的离子方程式为CO2+2OH-=H2O+CO32-;丁装置中是生成的CO2和Ca(OH)2反应生成沉淀,澄清石灰水要拆写成离子的形式,反应的离子方程式为:CO2+Ca2++2OH-=H2O+CaCO3↓。
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