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。
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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:
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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。