题目内容

(2012?长宁区一模)某化学兴趣小组对水蒸气通过灼热的木炭后,得到的混合气体的主要成分产生了兴趣.同学们决定通过实验进行探究.
[提出猜想]该混合气体主要成分为一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气.
[查阅资料]a.浓硫酸可作干燥剂.  b.氢气在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和水.
[实验过程]同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,并进行了实验(部分夹持仪器已略去).(假设每个装置里的药品足量,反应充分)

(1)装置A中无水硫酸铜变蓝,装置B中澄清石灰水变浑浊.由此得出混合气体中含有
水蒸气(或H2O)、二氧化碳(或CO2)
水蒸气(或H2O)、二氧化碳(或CO2)
气体.写出装置B中反应的化学方程式
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
.
(2)同学们通过观察装置D、E中的现象后,为了确认混合气体中含有氢气,需明确装置C中试剂的名称及用途是
浓硫酸;吸收水分,干燥作用
浓硫酸;吸收水分,干燥作用
.为了证明第四种气体的存在,装置F中的药品、现象和结论是
通入澄清的石灰水中;变浑浊,产生白色沉淀;有一氧化碳气体
通入澄清的石灰水中;变浑浊,产生白色沉淀;有一氧化碳气体
.
[实验结论]猜想正确.
[实验反思]经过讨论,同学们将上图中装置进行了简化,改进后的装置如下图所示.
(3)写出U型管A中发生反应的化学方程式
CuSO4+5H2O=CuSO4?5H2O
CuSO4+5H2O=CuSO4?5H2O
.(4)同学们为了验证通过干燥管后气体的成分,继续进行的实验为:
实验步骤 实验现象 实验结论
①(19) 在尖嘴导管处点燃气体,
在尖嘴导管处点燃气体,在火焰上方罩一只干燥的烧杯
在尖嘴导管处点燃气体,在火焰上方罩一只干燥的烧杯
.
烧杯内壁有水珠
烧杯内壁有水珠
原混合气体中有氢气
原混合气体中有氢气
.
②(20)
在上述烧杯中迅速倒入少量澄清石灰水,振荡(或在火焰上方罩一只内壁涂有澄清石灰水的烧杯).
在上述烧杯中迅速倒入少量澄清石灰水,振荡(或在火焰上方罩一只内壁涂有澄清石灰水的烧杯).
.
澄清石灰水变浑浊,即产生白色沉淀
澄清石灰水变浑浊,即产生白色沉淀
原混合气体中有一氧化碳
原混合气体中有一氧化碳
分析:一氧化碳和氢气都具有可燃性和还原性,一氧化碳还有毒性;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;无水硫酸铜遇到水变蓝色,即硫酸铜和水反应生成硫酸铜晶体,可以用它检验有水存在.浓硫酸具有干燥作用,可以做干燥剂.要证明一氧化碳存在,把一氧化碳还原氧化铜的产物通入澄清的石灰水即可.改进后的装置中,要证明有氢气和一氧化碳存在,只要验证生成物即可.
解答:解:(1)装置A中无水硫酸铜变蓝,装置B中澄清石灰水变浑浊.由此得出混合气体中含有:水蒸气和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,故答案为:水蒸气(或H2O)、二氧化碳(或CO2);  Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(2)浓硫酸具有干燥作用,可以做干燥剂;把还原氧化铜后的气体通入澄清的石灰水,变浑浊,有一氧化碳气体.故答案为:浓硫酸; 吸收水分,干燥作用;通入澄清的石灰水中;变浑浊,产生白色沉淀;有一氧化碳气体.  
(3)硫酸铜和水反应生成硫酸铜晶体,配平即可,故答案为:CuSO4+5H2O=CuSO4?5H2O
(4)①氢气燃烧的产物是水,要想到罩一个干燥的冷烧杯检验,②改进后的装置中,一氧化碳燃烧的产物是二氧化碳,二氧化碳是用澄清的石灰水检验的.故答案为:
实验步骤 实验现象 实验结论
①(19)   在尖嘴导管处点燃气体,在火焰上方罩一只干燥的烧杯. 烧杯内壁有水珠 原混合气体中有氢气.
②(20) 在上述烧杯中迅速倒入少量澄清石灰水,振荡(或在火焰上方罩一只内壁涂有澄清石灰水的烧杯).. 澄清石灰水变浑浊,即产生白色沉淀 原混合气体中有一氧化碳
点评:本考点属于实验探究题,探究了一氧化碳、二氧化碳、氢气的性质,既有气体的检验、又有干燥和除杂,还有化学方程式的书写,综合性比较强.本题根据题目提供的信息,结合实验探究的一般步骤设计实验,并进行探究,还要注意化学方程式的书写和配平.本考点主要出现在实验题中.
练习册系列答案
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长颈漏斗
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;
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2KClO3
MnO2
.
△
2KCl+3O2↑
2KClO3
MnO2
.
△
2KCl+3O2↑
;收集O2的装置可选择
C或D
C或D
(填字母).完全反应后的固体残渣,通过以下四步实验操作可回收得到较纯净的二氧化锰(残渣中只有二氧化锰难于水).正确操作的先后顺序是
bcda
bcda
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分离得到的二氧化锰在反应前后
质量和化学性质
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保持不变.
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F装置可以随时控制反应的发生或停止
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0.2mol;80%
0.2mol;80%
.

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