Question

14．水煤气是将水蒸气通过灼热的焦炭而生成的气体，主要成分是一氧化碳、氢气及少量的二氧化碳和水蒸气．设计如下实验装置来验证水煤气的成分．请回答下列问题：

（1）该实验中验证水煤气中各成分的先后顺序是（填化学式）H₂O CO₂ H₂ CO．
（2）装置C、D的目的分别是吸收CO₂，干燥气体．
（3）证明混合气体中有CO的现象是氧化铜由黑变亮红，G中石灰水变浑浊．
（4）试剂X是CuSO₄．
（5）请你设计一种尾气处理方案尾气出口处安放一个点燃的酒精灯，将其燃烧掉或收集．
（6）B装置中反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．

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，氢气还原氧化铜能生成水，一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳考虑本题；
（2）根据氢氧化钠能与二氧化碳反应考虑，浓硫酸具有吸水性解答；
（3）根据氧化铜被还原成铜考虑实验现象解答；
（4）根据无水硫酸铜和水反应变蓝色考虑本题；
（5）根据一氧化碳有毒，会污染环境，应进行尾气处理；
（6）根据二氧化碳和石灰水反应写出反应的方程式．

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的；再通过氢氧化钠是除去原来的二氧化碳气体，通过浓硫酸是除去原来的水蒸气，通过氧化铜是检验是否含有还原性气体，再通过无水硫酸铜，是看是否有水生成，因为氢气还原氧化铜生成铜和水，所以是为了检验是否有氢气的；最后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的；
（2）前面的装置A是为了检验是否有水生成，后面的装置A是为了检验是否有水生成，从而确定是否有氢气存在．由于氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，装置C可吸收二氧化碳；浓硫酸具有吸水性，则装置D的作用是：除去水蒸气；
（3）在加热的条件下，一氧化碳和氢气能将氧化铜还原为铜，则装置E内观察到的现象是：黑色粉末变成红色；二氧化碳能够使石灰水变浑浊；
（4）水能使白色硫酸铜变蓝，因此X中是硫酸铜能够检验是否含有氢气反应产生的水，从而证明氢气的存在；
（5）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集；
（6）二氧化碳能够和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水，反应的方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
故答案为：（1）H₂O  CO₂  H₂ CO．
（2）吸收CO₂，干燥气体．
（3）氧化铜由黑变亮红，G中石灰水变浑浊．
（4）CuSO₄．
（5）尾气出口处安放一个点燃的酒精灯，将其燃烧掉或收集．
（6）Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．

点评 本题难度不是很大，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，熟练掌握常见气体的化学性质并能灵活运用是正确解答本题的关键．