Question

20．某无色气体，可能含有H₂、CO、CO₂、H₂O中的一种或多种，现将该气体依次经过下列装置处理（假设每步作用均完全）．有关的实验现象是：Ⅰ、A装置质量增重；Ⅱ、B装置中的固体由黑变红；Ⅲ、C装置中无水硫酸铜变蓝；Ⅳ、D装置质量增加．请回答下列问题．

①装置C中无水硫酸铜变蓝的原因是CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O（用化学方程式表示），装置C的作用是吸收气体中的水蒸气；
②由现象Ⅱ和Ⅳ可知该混合气体中肯定含有CO，该物质在装置B中与CuO反应的化学方程式是CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
③有同学认为上图方案不合理，请你指出存在的问题未反应完的一氧化碳气通过D后会携带水蒸气，对后面的用酒精灯点燃会产生影响，改进方案是在装置D、E之间增加一个干燥装置．

Answer 1

分析 ①根据无水硫酸铜遇水变蓝的性质进行分析；
②根据氢气和一氧化碳具有还原性，二氧化碳会与氢氧化钠反应进行分析；
③根据通过D后气体可能会携带水蒸气进行分析．

解答 解：①根据C装置中无水硫酸铜变蓝知，B装置中的反应有水生成，而无色气体中可能含有H₂、CO、CO₂、H₂O中的一种或多种，可判知是氢气与氧化铜在加热条件下反应生成了水，该反应用化学方程式表示为：CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，装置C的作用是吸收气体中的水蒸气；
②根据D装置质量增加可判断B装置中的反应有二氧化碳生成，一氧化碳具有还原性，在加热条件下可与B装置中的氧化铜反应使固体由黑变红同时生成二氧化碳气体，于是由现象Ⅱ和Ⅳ可判断该混合气体中肯定含有CO，CO在装置B中与CuO反应的化学方程式是：CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
③未反应完的一氧化碳气通过D后会携带水蒸气，对后面的用酒精灯点燃会产生影响，只要在点燃之前将水蒸气除去就可以了，故在装置D、E之间增加一个干燥装置即可．
故答案为：①CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；吸收气体中的水蒸气；
②CO； CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
③未反应完的一氧化碳气通过D后会携带水蒸气，对后面的用酒精灯点燃会产生影响；在装置D、E之间增加一个干燥装置即可．

点评 本题考查了氢气、一氧化碳还原氧化铜，二氧化碳与碱反应以及混合物分离除杂．