题目内容

16．水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究．
【提出猜想】1、该混合气体只含有一氧化碳、氢气
2、该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气
3、该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气
4、该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气
【查阅资料】a．无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色．
b．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物．
c．浓硫酸具有强烈的吸水性，常用作某些气体的干燥剂
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如图1所示装置，并进行了实验（部分夹持仪器已略去）．

（1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有水蒸气和二氧化碳．
（2）装置C中的药品为氢氧化钠溶液．
（3）E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是氢气和一氧化碳；E中反应现象证明氧化铜具有氧化性．
【实验结论】猜想2正确．
【实验反思】经过讨论，同学们将图2中装置C～H进行了简化，只用图2所示装置并自选必要试剂就能完成探究．其中，干燥管中碱石灰的作用为除去混合气体中的水蒸气和二氧化碳，烧杯上能观察到的现象是有水珠（或水雾）．最后一步的实验操作及现象是迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊．

分析 （1）根据无水硫酸铜遇水变蓝和澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，判断混合气体中的气体；
（2）CD装置应是除去（1）中所验证的气体；
（3）根据E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊，判断混合气体中其余气体；
【实验反思】根据碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物做出判断；根据剩余的氢气和一氧化碳可以燃烧判断烧杯中的现象和最后一步实验操作．

解答 解：（1）由无水硫酸铜遇水变蓝和澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊的特点可知，混合气体中有水蒸气和二氧化碳；．
故答案为：水蒸气和二氧化碳；
（2）C装置中应是氢氧化钠溶液，目的是吸收混合气体中的二氧化碳．
故答案为：氢氧化钠溶液；
（3）E中氧化铜变红，说明有一氧化碳气体或氢气或二者的混合气体；F中无水硫酸铜变蓝，说明有氢气，因为氢气还原氧化铜可生成水；G中澄清石灰水变浑浊，说明有一氧化碳气体，因为一氧化碳还原氧化铜可生成二氧化碳；同时E中的变化说明，氧化铜具有氧化性．
故答案为：氢气和一氧化碳；氧化；
【实验反思】碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，其中的氢氧化钠固体可吸收二氧化碳，氧化钙可吸收水蒸气．因为还有氢气和一氧化碳，所以烧杯壁上有小水珠（或水雾），因氢气燃烧生成水；最后迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊．因一氧化碳燃烧生成了二氧化碳．
故答案为：除去混合气体中的水蒸气和二氧化碳；有水珠（或水雾）；迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊．

点评 本题以实验探究的形式考查常见气体氢气、一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的性质，同学们要具有综合的化学知识才能做好此题．

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