Question

4．有一混合气体的成分中可能含有水蒸气、一氧化碳、二氧化碳，甲同学利用如图所示实验装置探究该混合气体的成分．请根据要求回答下列问题：

（1）A、B、C、D四种试剂依次是b、c、a、c（请从a-氢氧化钠溶液；b-无水硫酸铜；c-澄清石灰水中选择，填代号．提示：无水CuSO₄遇水会变为蓝色）
（2）证明混合气体中有水蒸气的现象是试剂A（无水硫酸铜）变蓝；证明混合气体中有二氧化碳的现象是装置B中（清石灰水）出现浑浊；证明混合气体中有一氧化碳的现象是D中固体变红、E中（清石灰水）出现浑浊．
（3）若混合气体中含有CO，在F处尚缺少的实验仪器或用品的名称是酒精灯或气球等．目的是处理尾气．
（4）如果将上述装置中的A、B交换，则不能检验混合气体中是否含有水蒸气．

Answer 1

分析 （1）根据水能使白色硫酸铜变蓝，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳考虑本题；
（2）根据实验装置图，分析各处装置在整个实验过程中的作用，判断证明混合气体中水蒸气、二氧化碳、一氧化碳存在的实验现象；
（3）一氧化碳是一种有毒气体，不能直接排放到空气中，据此分析实验中所应有的尾气处理装置；
（4）根据装置A、B的作用，分析若两装置交换所产生和后果，从而推断出实验无法检验中混合气体中的哪种物质．

解答 解：（1））水能使白色硫酸铜变蓝，先通过无水硫酸铜是检验是否含有水的；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，再通过石灰水是检验是否含有二氧化碳；再通过氢氧化钠是除去原来的二氧化碳气体，通过氧化铜是检验是否含有还原性气体，再通过澄清石灰水是看有没有二氧化碳生成，由于一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，所以是为了检验是否含有一氧化碳；因此顺序为：b、c、a、c；
（2）装置A中无水硫酸铜遇水变蓝色，在实验中检验水的存在；而装置B中的澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，实验中用于检验混合气体中的二氧化碳，反应的方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；装置D中的氧化铜在加热条件下与一氧化碳相遇则会变成红色，同时装置E中澄清石灰水也因一氧化碳与氧化铜生成的二氧化碳而浑浊，装置D、E中的现象可说明混合气体中一氧化碳的存在；
（3）若混合气体中含有CO，则未能与氧化铜反应的一氧化碳会直接排到空气中造成污染，因此，应在装置F处添置一酒精灯，把尾气中有毒的一氧化碳燃烧掉；
（4）若将装置A、B互换，混合气体首先通入澄清石灰水，不影响混合气体中二氧化碳的检验，但通过澄清石灰水的混合气体中一定会含有水，因此通过无色硫酸铜时变成的蓝色却不能说明原混合气体中是否含有水，或者说使无色硫酸铜变蓝色的水是还是澄清石灰水还是来自原混合气体将得不到说明，因此互换后不能检验混合气体中是否含有水；
故答案为；
（1）b、c、a、c；
（2）试剂A（无水硫酸铜）变蓝；装置B中（清石灰水）出现浑浊；D中固体变红、E中（清石灰水）出现浑浊；
（3）酒精灯或气球等、处理尾气；
（4）水蒸气．

点评 本题以实验探究的形式考查常见气体一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的性质，解题的关键是根据实验装置图结合实验的目的分析各处装置在实验中的作用，要求同学们要具有综合的化学知识才能做好此题．