题目内容
12．某研究性学习小组查阅资料得知：焦炭（主要成分是碳单质，杂质不与水反应）与水蒸气在高温条件下反应，能产生一种俗称为水煤气的气体燃料（水煤气中不含甲烷等有机物）．为探究水煤气的成份，该小组开展了如下活动：（1）设计焦炭与水蒸气反应的装置，见图1（图中夹持仪器和加热仪器已省略）．
（2）作出假设：依据所学知识分析，水煤气中一定含有水蒸气，可能含有H2、CO、CO2．
（3）查阅资料：①浓硫酸具有强的吸水性，可作H2、CO、CO2等某些气体的干燥剂；
②氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体的能力非常强，氢氧化钙溶液虽能和二氧化碳反应，但并不适合用于吸收除掉二氧化碳．
（4）实验探究：同学们为探究水煤气的成份，设计了如下实验装置（图2）并进行实验．
请分析图2所示装置的实验原理，填写下表中的空格：请将答案填在横线上
| 仪器编号 | 所盛试剂的名称 | 试剂或装置的作用 |
| A | 澄清石灰水 | 证明二氧化碳的存在 |
| B | 浓硫酸 | 吸收水煤气中的水蒸气 |
| C | 因为氢气燃烧生成水，看到烧杯内壁上有水珠出现，能证明H2存在 | |
| D | 一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊能证明CO存在 |
①能证明CO2存在的现象是A中澄清石灰水变浑浊．②能证明CO存在的现象是D中澄清石灰水变浑浊．
③能证明H2存在的现象是C中烧杯内壁上有水珠出现．
（6）交流反思：同学们在反思实验结果时发现图2所示实验存在缺陷，请你分析造成此实验缺陷的原因：A中的澄清石灰水不一定把水煤气中二氧化碳全部吸收掉，所以对后面的一氧化碳检验有影响，对此你提出的改进措施是在AB之间安装一个洗气装置，盛放的试剂是氢氧化钠溶液．
分析 （3）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊可以判断A中盛放的试剂是澄清石灰水；为了消除水蒸气的影响，所以B中盛放的是浓硫酸；根据氢气燃烧生成水，可以看到烧杯内壁上有水珠出现；一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（4）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊可以证明二氧化碳的存在；根据一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊能证明CO存在；根据氢气燃烧生成水，看到烧杯内壁上有水珠出现能证明H2存在；
（5）根据A中的澄清石灰水不一定把水煤气中二氧化碳全部吸收掉，所以对后面的一氧化碳检验有影响进行解答．
解答 解：（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊可以判断A中盛放的试剂是澄清石灰水；为了吸收水煤气中的水蒸气，所以B中盛放的是浓硫酸；氢气燃烧生成水以及一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行解答；
（4）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊可以证明二氧化碳的存在；一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊能证明CO存在；因为氢气燃烧生成水，看到C中烧杯内壁上有水珠出现，能证明H2存在；
（5）A中的澄清石灰水不一定把水煤气中二氧化碳全部吸收掉，所以对后面的一氧化碳检验有影响；改进措施是在AB之间安装一个洗气装置，盛放的试剂是氢氧化钠溶液，目的是将水煤气中多余的二氧化碳除掉．
故答案为：（3）
| 仪器编号 | 所盛试剂的名称 | 试剂或装置的作用 |
| A | 澄清石灰水 | 证明二氧化碳的存在 |
| B | 浓硫酸 | 吸收水煤气中的水蒸气 |
| C | 因为氢气燃烧生成水，看到烧杯内壁上有水珠出现，能证明H2存在 | |
| D | 一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊能证明CO存在 |
（5）A中的澄清石灰水不一定把水煤气中二氧化碳全部吸收掉，所以对后面的一氧化碳检验有影响；在AB之间安装一个洗气装置，盛放的试剂是氢氧化钠溶液．
点评 本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．
练习册系列答案
相关题目
3．请你参与某学习小组研究性学习的过程，并协助完成相关任务．
【研究课题】探究X物质的成分．
【查阅资料】（1）X物质可能由Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2、Ca（OH）2、Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3中的一种或几种组成．
（2）X物质是通过过滤水溶液得到的沉淀．
（3）相关物质的溶解性如下表：
【设计并实施方案】
（1）由查阅资料可知X物质肯定不含可溶性的Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2．
（2）甲同学在烧杯中放入少量研碎的X物质，加入足量蒸馏水充分搅拌，静置．取上层清液滴入Na2CO3溶液，没有白色沉淀，说明X物质中无Ca（OH）2（填化学式）．
（2）乙同学设计了如图1实验装置，想进一步确定X物质的成分．
其主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，关闭活塞b，将50gX物质的粉末放入锥形瓶中，逐滴加入足量稀硫酸，充分反应．
②待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气；
③称量D瓶内物质明显增加的质量；
④继续鼓入空气，直至D瓶内物质质量不变；
⑤经称量，D瓶内物质增加的质量为20g．
【评价】
（1）A瓶中的NaOH溶液起到作用．若A瓶中无NaOH溶液，D瓶中的质量将增大（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（2）分析X物质的可能组成是①Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3；②Mg（OH）2、CaCO3（有几种写几种）
（3）装置图B中塞紧锥形瓶的橡胶塞要有三根导管同时穿过，已知：导管的直径为8mm，橡胶塞细段直径为3cm．从坚固和美观的角度考虑，请你在图2中标出应在哪三处打孔为好（用圆圈“○”表示打孔位置）．
【研究课题】探究X物质的成分．
【查阅资料】（1）X物质可能由Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2、Ca（OH）2、Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3中的一种或几种组成．
（2）X物质是通过过滤水溶液得到的沉淀．
（3）相关物质的溶解性如下表：
| 物质 | Ca（HCO3）2 | Mg（HCO3）2 | Ca（OH）2 | Mg（OH）2 | CaCO3 | BaCO3 |
| 溶解性 | 可溶 | 可溶 | 微溶 | 不溶 | 不溶 | 不溶 |
（1）由查阅资料可知X物质肯定不含可溶性的Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2．
（2）甲同学在烧杯中放入少量研碎的X物质，加入足量蒸馏水充分搅拌，静置．取上层清液滴入Na2CO3溶液，没有白色沉淀，说明X物质中无Ca（OH）2（填化学式）．
（2）乙同学设计了如图1实验装置，想进一步确定X物质的成分．
其主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，关闭活塞b，将50gX物质的粉末放入锥形瓶中，逐滴加入足量稀硫酸，充分反应．
②待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气；
③称量D瓶内物质明显增加的质量；
④继续鼓入空气，直至D瓶内物质质量不变；
⑤经称量，D瓶内物质增加的质量为20g．
【评价】
（1）A瓶中的NaOH溶液起到作用．若A瓶中无NaOH溶液，D瓶中的质量将增大（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（2）分析X物质的可能组成是①Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3；②Mg（OH）2、CaCO3（有几种写几种）
（3）装置图B中塞紧锥形瓶的橡胶塞要有三根导管同时穿过，已知：导管的直径为8mm，橡胶塞细段直径为3cm．从坚固和美观的角度考虑，请你在图2中标出应在哪三处打孔为好（用圆圈“○”表示打孔位置）．
20．按要求填写下列表格：
填写化学符号或化学符号表示的意义
填写化学符号或化学符号表示的意义
| 化学符号 | 2Fe | ||
| 表示意义 | 三个氧分子 | 一个镁离子 |
请结合下列实验常用装置，回答有关问题．
17．下列实验现象描述正确的是（ ）
| A． | 红磷在空气中燃烧冒白雾，产生黄色火焰 | |
| B． | 硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 | |
| C． | 细铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 | |
| D． | 将紫色石蕊染过的干燥纸花放入装满CO2的集气瓶中，纸花变红色 |
2．某化学兴趣小组的同学发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：
【提出问题1】该氢氧化钠溶液是否变质了呢？
如变质，变质的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
【实验探究1】
【猜想与假设】猜想1：该氢氧化钠溶液部分变质；猜想2：该氢氧化钠溶液全部变质．
【查阅资料】（1）氯化钙溶液呈中性（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应
【实验探究2】
【实验结论】该溶液部分（填“部分”或“全部”）变质．
【反思与评价】在上述【实验探究2】中，不能（填“能”或“不能”）用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，原因是氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠．
【提出问题1】该氢氧化钠溶液是否变质了呢？
如变质，变质的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
【实验探究1】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加 稀盐酸并不断振荡 | 有气泡冒出． | 溶液一定变质了． |
【查阅资料】（1）氯化钙溶液呈中性（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应
【实验探究2】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| （1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡． | 产生白色沉淀 | 说明原溶液中一定有碳酸钠，反应的化学方程式为 CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl |
| （2）取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液． | 溶液变红色． | 说明原溶液中一定有 氢氧化钠． |
【反思与评价】在上述【实验探究2】中，不能（填“能”或“不能”）用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，原因是氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠．