Question

19．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．某课题组同学为验证水煤气的成分，设计如下实验装置：

请分析上面信息后回答：
①利用上述装置验证水煤气中四种成分的依次顺序是H₂O、CO₂、H₂、CO（填气体的化学式）；
②装置C的目的是除去水煤气中的二氧化碳，装置E内观察到的现象是黑色固体逐渐变成红色；
③实验中两次用到装置A，其目的分别是第一次使用装置A目的是验证水煤气中水蒸气的存在、第二次使用装置A目的是检验水煤气中是否含有氢气．

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，氧化铜被还原成铜考虑实验现象；③根据水能使白色硫酸铜变蓝考虑本题．

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氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以氢氧化钠的目的是吸收二氧化碳，排除对一氧化碳检验的干扰；氧化铜被还原成铜所以现象是黑色粉末变为红色；
③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．
故答案为：①H₂O、CO₂、H₂、CO；
②除去水煤气中的二氧化碳；黑色固体逐渐变成红色；
③第一次使用装置A目的是验证水煤气中水蒸气的存在；第二次使用装置A目的是检验水煤气中是否含有氢气．

点评 解答本题关键是要知道检验水用无水硫酸铜，检验二氧化碳用澄清石灰水，检验氢气是通过氧化铜看有没有水生成，检验一氧化碳是通过氧化铜看有没有二氧化碳生成．