Question

11．高温的煤炭遇水蒸气产生的气体称为水煤气，水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气（混有少量的二氧化碳和水蒸气），某兴趣小组利用下列装置进行实验，检验水煤气中含有一氧 化碳和氢气．（已知：A、D中试剂为无水硫酸铜，B、E中试剂为澄清石灰水．）    

①无水硫酸铜的作用是CuSO₄+5H₂O═CuSO₄•5H₂O．（用化学方程式表示）；
②若含有一氧化碳，则判断一氧化碳存在的现象依据为C中黑色粉末变红，E中澄清石灰水变浑浊，相关反应化学方程式为CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂、Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
③从环保角度看装置明显缺陷是无尾气处理装置，利用上述装置该 小组同学能否达成实验目的，请加以说明能，通过A可除掉水蒸气，通过B可除掉二氧化碳；所以气体通过C装置若黑色粉末变红，D中无色粉末变蓝，可证明水煤气中含有氢气，通过Ezz装置若澄清石灰水变浑浊则可证明水煤气中含有一氧化碳．．

Answer 1

分析 ①无水硫酸铜粉末遇水变蓝，生成五水合硫酸铜，常用来检验水的存在；
②一氧化碳具有还原性，还原氧化铜生成铜和二氧化碳，据此分析解答；
③一氧化碳有毒，要进行尾气处理，并据装置作用和气体 的性质分析解答．

解答 解：①无水硫酸铜与水反应生成的五水合硫酸铜，其中五水合硫酸铜为蓝色，所以可以观察到白色固体变为蓝色，从而证明气体中含有水蒸气，该反应的化学方程式为：CuSO₄+5H₂O═CuSO₄•5H₂O；
②若含有一氧化碳，则判断一氧化碳存在的现象依据为：C中黑色粉末变红，E中澄清石灰水变浑浊，C中发生反应的方程式是：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂、E中发生反应的方程式是：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
③一氧化碳有毒，该套装置无尾气处理装置，会导致一氧化碳逸散到空气中污染空气；利用该装置不能达成实验目的，因为混合气体通过澄清石灰水带来水蒸气，且氢氧化钙微溶于水，混合气体的二氧化碳可能除不干净，则无法证明使D变色、E变浑浊的气体是本来就有的，还是反应生成的；
故答案为：①CuSO₄+5H₂O═CuSO₄•5H₂O；
②C中黑色粉末变红，E中澄清石灰水变浑浊；CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂、Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
③无尾气处理装置；不能，混合气体通过B带来水蒸气，且不一定将二氧化碳完全吸收，则无法证明水煤气中是否含有一氧化碳和氢气．

点评 本题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，要验证气体的存在，则须排除干扰因素，同学们要具有综合的化学知识才能做好此题．