题目内容

15．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．某兴趣小组设计实验，验证水煤气的成分，装置与药品如下图所示．

请回答下列有关问题．
（1）证明水煤气中有二氧化碳的现象是前边的乙装置中石灰水变浑浊．
（2）实验中两次用到甲装置，其目的是不同的，第一次检验水蒸气的存在，第二次是验证有水生成，从而验证是否含有氢气．
（3）图中左边的甲、乙两装置的顺序是否可以调换？不可以．（选填“可以”或“不可以”）；理由是如果甲和乙调换后，使无水硫酸铜变蓝的水，可能是从石灰水中带过来的，所以没法验证是否含有水蒸气．
（4）丙装置的作用是除去原来的二氧化碳．如果将丙装置去掉，则可能会影响对水煤气成分中一氧化碳的检验．
（5）若取消尾气处理装置，可能带来的后果是污染空气．请设计一种尾气处理装置用燃着的酒精灯将其点燃（简要说明即可）．

分析 （1）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊考虑；（2）根据第一次是为了检验水蒸气的存在，第二次是为了验证有水生成，从而验证是否含有氢气；（3）如果甲和乙调换后，使无水硫酸铜变蓝的水，可能是从石灰水中带过来的，所以没法验证是否含有水蒸气；（4）氢氧化钠可以把原来的二氧化碳吸收掉，除去原来的二氧化碳；如果将丙装置去掉，则可能会影响对水煤气成分中一氧化碳的检验，因为最后石灰水变浑浊，可能是原来的二氧化碳使石灰水变浑浊，不能确定是否含有一氧化碳；（5）如果没有尾气处理装置，没有参加反应的一氧化碳会排放到空气中污染空气，所以用燃着的酒精灯将其点燃．

解答 解：（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以前边的乙装置中石灰水变浑浊，说明水煤气中有二氧化碳；
（2）水蒸气能使无水硫酸铜变为蓝色，所以第一次用到甲装置为了检验水蒸气的存在，第二次是为了验证有水生成，从而验证是否含有氢气；
（3）如果甲和乙调换后，使无水硫酸铜变蓝的水，可能是从石灰水中带过来的，所以没法验证是否含有水蒸气；
（4）氢氧化钠可以把原来的二氧化碳吸收掉，除去原来的二氧化碳；如果将丙装置去掉，则可能会影响对水煤气成分中一氧化碳的检验，因为最后石灰水变浑浊，可能是原来的二氧化碳使石灰水变浑浊，不能确定是否含有一氧化碳；
（5）如果没有尾气处理装置，没有参加反应的一氧化碳会排放到空气中污染空气，所以用燃着的酒精灯将其点燃．
故答案为：（1）前边的乙装置中石灰水变浑浊；（2）检验水蒸气的存在；验证有水生成，从而验证是否含有氢气；（3）不可以；如果甲和乙调换后，使无水硫酸铜变蓝的水，可能是从石灰水中带过来的，所以没法验证是否含有水蒸气；（4）除去原来的二氧化碳；（5）污染空气；用燃着的酒精灯将其点燃．

点评 本题难度不是很大，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，熟练掌握常见气体的化学性质并能灵活运用是正确解答本题的关键．

练习册系列答案
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1．将CO、CO2、H2、N2的混合气体依次通过灼热的氧化铜、足量的石灰水、浓硫酸，最后剩余的气体是（　　）
A．N2和COB．H2和N2C．只有N2D．CO2和N2
6．实验室常用如图所示装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题：

（1）写出编号所指仪器的名称：①铁架台、②水槽．
（2）实验室欲制取并收集一定量的CO2，应选用的装置是BD；欲干燥制得的 CO2，可使气体通过F装置，其中所盛的药品是浓硫酸，气体应由a（填“a”或“b”）端通入．
（3）实验室欲用A装置制取氧气，发生反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，
可以用E装置收集氧气的原因是氧气不易溶于水，当观察到集气瓶口有气泡冒出现象时，说明氧气已收满；集满氧气的集气瓶应正（填“正”或“倒”）放在桌面上．
3．是否只有纯净的氧气才能使带火星的木条复燃呢？小明在检验某瓶气体是否是氧气的实验之后提出这样的问题．为探究该问题，小明进行如下实验：取A、B、C、D四个相同的集气瓶，分别往其中装入$\frac{1}{5}$、$\frac{2}{5}$、$\frac{3}{5}$、$\frac{4}{5}$的水，然后用排水法收集氧气，得到四瓶不同体积比的氧气与空气的混合气体．然后依次用带火星的木条进行试验，观察是否复燃．结果为：只有A瓶气体无法使带火星木条复燃，而B、C、D瓶气体可使带火星木条复燃．．
在气体检验时，常有如下的描述：“将带火星的木条插入容器中，如果木条复燃，则该气体为氧气”．通过本实验，你对这句话有什么新的认识？
答：说法错误；将带火星的木条插入容器中，如果木条复燃，则该气体为氧气说法是错误的，只能说明氧气含量比较多．
10．实验室现有高锰酸钾、稀硫酸、稀盐酸、石灰石、棉花及以下仪器：

（1）利用上述药品实验室制取并收集氧气所需要的仪器是①③⑤⑥⑦⑧（填序号）；制取该气体的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（2）请写出实验室制取二氧化碳的化学方程式：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．下图甲、乙、丙分别为CO2气体的制取、干燥、验证装置，则乙装置所装试剂是浓硫酸．请在下图虚框中将乙装置直接补画完整，并将甲、乙、丙连接成完整的实验装置图．

（3）实验过程中丙装置内的实验现象是下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭．由此得出的结论是二氧化碳密度比空气大，不助燃不可燃．
20．一洗车档的档主一边吸烟，一边用水冲洗盛过浓硫酸的铁罐，结果发生爆炸．原因：用水冲洗把浓硫酸变稀硫酸而后者与铁反应生成氢气，化学方程式Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；氢气混有空气不纯，遇到明火发生爆炸．化学方程式2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O．
7．浓盐酸瓶口的“白雾”是怎样形成的？浓盐酸中的氯化氢挥发出来，在瓶口处与空气中的水蒸气结合成盐酸小液滴，形成白雾．
4．写出下列反应的化学方程式：
（1）用熟石灰中和工厂排出废水中的硫酸：Ca（OH）2+H2SO4═CaSO4+2H2O；
（2）医药上用含有氢氧化铝的药物来中和胃液中胃酸（主要成分是盐酸）：Al（OH）3+3HCl═AlCl3+3H2O．
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（4）在氢氧化钾溶液中滴加硝酸HNO3+NaOH═NaNO3+H2O
（5）往氢氧化铁中滴加盐酸Fe（OH）3+3HCl═FeCl3+3H2O
（6）往氢氧化铜中滴加硫酸Cu（OH）2+2HCl═CuCl2+2H2O
以上反应的用微观的观点看其反应的实质都是氢离子和氢氧根离子结合．
5．下列实验操作的方法中正确的是（　　）
A．将pH试纸浸入溶液中测溶液的pH
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