Question

120℃、101.3 kPa条件下，有2L H₂O、2L CO、1L CO₂、0.5L O₂和1L H₂组成的混合气体．将混合气体通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个灼热的反应管．假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以哪种顺序排列，试分析尾气成分，并计算其体积．注：同温同压下，相同体积的任何气体中含有相同的分子数．

Answer 1

考点：气体的净化（除杂）

专题：物质的分离和提纯

分析：根据还原剂Cu粉、C粉可将O₂、CO₂、H₂O还原成CO、H₂；氧化剂CuO可将CO、H₂氧化成CO₂、H₂O等角度来考虑，

反应管盛放物质	可吸收气体	能反应产生新气体
灼热Cu粉（还原剂）	O2	无
灼热C粉（还原剂）	CO2、H2O、O2	CO、H2
灼热CuO粉（氧化剂）	CO、H2	CO2、H2O

不难发现Cu粉、C粉和CuO粉的三个反应管无论如何排列，O₂一定不再存在，尾气之中有CO₂、H₂O或CO、H₂存在进行解答．

解答：解：（1）还原剂Cu粉、C粉可将O₂、CO₂、H₂O还原成CO、H₂；氧化剂CuO可将CO、H₂氧化成CO₂、H₂O等角度来考虑，

反应管盛放物质	可吸收气体	能反应产生新气体
灼热Cu粉（还原剂）	O2	无
灼热C粉（还原剂）	CO2、H2O、O2	CO、H2
灼热CuO粉（氧化剂）	CO、H2	CO2、H2O

不难发现Cu粉、C粉和CuO粉的三个反应管无论如何排列，O₂一定不再存在，尾气之中有CO₂、H₂O或CO、H₂存在
由题意可知，当铜粉在前，氧化铜在后时，关系如下：

（2）由题意可知，当氧化铜在前，碳在后时，关系如下：

故答案为：6LCO₂和3LH₂O或5LH₂和5LCO．

点评：此题难度较大，需要分情况讨论，通过的顺序不同，可能会导致产物不同．