Question

8．在高温下赤热的焦炭能与水蒸气发生反应，对其反应后的生成物，探究小组同学作了如下探究：
（1）猜想与假设
甲认为有H₂、CO生成；
认为有H₂、CO、CO₂生成；
丙认为除有H₂、CO、CO₂外，可能还有N₂生成．
探究小组组长丁认为丙同学的猜想不合理，丁同学做出判断的理论依据是质量守恒定律．
（2）设计与实验
甲、乙同学为了证明他们的猜想是正确的，设计了如图所示的实验装置：
（提示：无水硫酸铜遇到水变蓝色．）

①证明混合气体中含有H₂，相应的现象是 装置C中的氧化铜由黑色变成红色，装置D中的无水硫酸铜由白色变为蓝色；
②证明混合气体中含有CO，相应的现象是装置C中的氧化铜由黑色变成红色，装置E中澄清石灰水变浑浊；
③证明混合气体中含有CO₂，相应的现象是A中澄清石灰水变浑浊．
（3）丁同学认为此设计不够合理，应在A、B装置之间再加一个洗气瓶，内装氢氧化钠溶液，才能弥补上述设计的不足．

Answer 1

分析 （1）化学反应遵循质量守恒定律，即反应前后元素种类不变，原子种类和总个数不变；
（2）加热条件下，氢气和氧化铜反应生成铜和水，一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳；
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水．

解答 解：（1）反应物中含有碳元素、氢元素和氧元素，生成物中应该含有碳元素、氢元素和氧元素，不含有氮元素，因此生成物中不可能含有氮气．
故填：质量守恒定律．
（2）如果含有一氧化碳，则一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，装置C中的氧化铜由黑色变成红色，装置E中澄清石灰水变浑浊；
如果混合气体中含有二氧化碳，则A中的澄清石灰水变浑浊．
故填：装置C中的氧化铜由黑色变成红色，装置E中澄清石灰水变浑浊；A中澄清石灰水变浑浊．
（3）如果混合气体中含有二氧化碳，由于A中的澄清石灰水中氢氧化钙含量很少，可能不足以完全吸收二氧化碳，会影响对一氧化碳的测定，因此应在A、B装置之间再加一个洗气瓶，内装氢氧化钠溶液，如果含有二氧化碳时，二氧化碳能够被氢氧化钠溶液完全吸收．
故填：氢氧化钠．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．