Question

19．水煤气是水蒸气和炽热的煤（或焦炭）反应生成的CO和H₂的混合气体，它是工业上重要的气体燃料．
高温
（1）水煤气生产的反应为：C+H₂O（水蒸气）═CO+H₂，其还原剂是C．
（2）水煤气中混有少量水蒸气，为验证其主要成分是CO和H₂，现有如下装置，若气体流向为从左到右，则装置的连接顺序（填装置的序号，每个装置只用一次）是CABD．
（3）实验过程中，D装置中观察到的现象是澄清石灰水变浑浊．

（4）A装置中气态单质与CuO反应的化学方程式是H₂+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．

Answer 1

分析 （1）反应中C夺取H₂O中氧元素，表现出还原性；
（2）为验证不煤气主要成分是CO和H₂，可使用气体通过灼热氧化铜检验反应后生成水和二氧化碳，在通入灼热氧化铜前，还应考虑将水煤气中混有少量水蒸气除去；
（3）装置D中澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，因此实验中可观察到变浑浊；
（4）氢气属于单质气体，因此A装置中气态单质与CuO反应为氢气与氧化铜反应生成铜和水．

解答 解：（1）反应C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂中，C夺取H₂O中氧而发生氧化反应生成CO，H₂O失去氧而生成H₂，因此反应中C表现出还原性，为反应的还原剂；
（2）由于水煤气中混有的少量水蒸气会影响到验证其主要成分的实验，因此应先使用浓硫酸除去其中水分，然后再将气体通入灼热氧化铜，最后把反应后混合气体依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水，经过无水硫酸铜时固体变蓝检验生成了水，说明水煤气中含有氢气，经过澄清石灰水时溶液变浑浊检验生成了二氧化碳，说明水煤气中含有一氧化碳；故装置连接顺序为CABD；
（3）实验中一氧化碳与氧化铜反应生成的二氧化碳通入澄清石灰水，石灰水变浑浊；
（4）水煤气中氢气为气态单质，与灼热的氧化铜发生反应生成铜和水，反应的化学方程式为H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
故答案为：（1）C； （2）CABD； （3）澄清石灰水变浑浊；（4）H₂+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．

点评 本题主要考查学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力，知道氧化-还原反应中，失氧物质被还原，是反应中的氧化剂；得氧物质被氧化，是反应中的还原剂．