题目内容

11．水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究．
【提出猜想】
①该混合气体只含有一氧化碳、氢气
②该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气
③该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气
④该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气
【查阅资料】
a．无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色．
b．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物．
c．浓硫酸具有强烈的吸水性，常用作某些气体的干燥剂
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置，并进行了实验（部分夹持仪器已略去）．

（1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有水蒸气和二氧化碳．B中变化的化学方程式为Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O．
（2）装置C中的药品为足量的烧碱溶液，其作用为除去过量的CO2．
（3）E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是氢气和一氧化碳；E中的变化说明氧化铜具有氧化性．（填“氧化”或“还原”）
【实验结论】
（4）上述四种猜想中，猜想②（填序号）是正确的．
【实验反思】
（5）经过讨论，同学们将上图中装置C～H进行了简化，只用如图所示装置并自选必要试剂就能完成探究．其中，干燥管中碱石灰的作用为除去混合气体中的水蒸气和二氧化碳，烧杯上能观察到的现象是有水珠．最后一步的实验操作及现象是迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊．

分析 （1）根据无水硫酸铜遇水变蓝和澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，判断混合气体中的气体；并根据记忆写出石灰水与二氧化碳的反应式；
（2）CD装置应是除去（1）中所验证的气体；
（3）根据E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊，判断混合气体中其余气体；
【实验结论】根据以上的实验结论对号即可；
【实验反思】根据碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物做出判断；根据剩余的氢气和一氧化碳可以燃烧判断烧杯中的现象和最后一步实验操作．

解答 解：（1）由无水硫酸铜遇水变蓝和澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊的特点可知，混合气体中有水蒸气和二氧化碳；装置B中澄清石灰水与二氧化碳反应的化学式是：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
（2）C装置中应是氢氧化钠溶液，目的是吸收混合气体中的二氧化碳．
（3）E中氧化铜变红，说明有一氧化碳气体或氢气或二者的混合气体；F中无水硫酸铜变蓝，说明有氢气，因为氢气还原氧化铜可生成水；G中澄清石灰水变浑浊，说明有一氧化碳气体，因为一氧化碳还原氧化铜可生成二氧化碳；同时E中的变化说明，氧化铜具有氧化性．
【实验结论】根据以上实验可知，混合气体中有氢气、一氧化碳、水蒸气、二氧化碳，故猜想②正确．
【实验反思】碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，其中的氢氧化钠固体可吸收二氧化碳，氧化钙可吸收水蒸气．因为还有氢气和一氧化碳，所以烧杯壁上有小水珠（或水雾），因氢气燃烧生成水；最后迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊．因一氧化碳燃烧生成了二氧化碳．
故答案为：（1）水蒸气和二氧化碳；  Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；（2）除去过量的CO2；（3）氢气和一氧化碳；氧化；（4）②；（5）除去混合气体中的水蒸气和二氧化碳； 有水珠（或水雾）；迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊．

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，同学们要具有综合的化学知识才能做好此题．

练习册系列答案
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1．物质的性质与用途密切相关，下列说法错误的是（　　）
A．因为氢氧化钠能和酸发生中和反应，所以可用氢氧化钠改良酸性土壤
B．因为“洗洁精”有乳化功能，所以“洗洁精”可用来洗涤餐具上的油污
C．因为干冰升华时能够吸收热量，所以干冰可用于人工降雨
D．因为盐酸能和铁锈的主要成分Fe2O3反应，所以可用盐酸除铁锈
2．有下列仪器：①集气瓶、②量筒、③烧杯、④表面皿、⑤蒸发皿、⑥容量瓶、⑦圆底烧瓶，能用于加热的是（　　）
A．②③⑤B．③⑥⑦C．①③④D．③⑤⑦
19．粗盐中含有一定的杂质如MgCl2、CaCl2和硫酸盐，现在想除掉这些杂质，请选择合适的试剂除杂．
（1）除去Na2SO4，应加入氯化钡溶液化学方程式BaCl2+Na2SO4═2NaCl+BaSO4↓
（2）除去MgCl2，应加入氢氧化钠溶液化学方程式2NaOH+MgCl2═Mg（OH）2↓+2NaCl
（3）除去CaCl2，应加入碳酸钠溶液化学方程式CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
（4）过滤，所得滤液中除了NaCl还含有氢氧化钠、碳酸钠杂质，要除去这种杂质得到精致的NaCl溶液应向滤液中加入盐酸至溶液呈中性．
6．如图是初中化学中常用的实验装置：

（1）仪器X的名称是集气瓶．
（2）实验室制取O2、CO2、H2均可选择B（填装置代号）作为气体的发生装置．
（3）实验室不使用催化剂就能制取O2的反应化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；
若要制取纯度较高的O2，应采用的收集方法是A．
（4）请从这些装置中选择并连接成一套组合装置，用于实验室制取干燥的CO2气体．按照气体从左至右的流向，写出所选装置接口的连接顺序：
b→h→i→d→c→…（可不填满，也可补充）
16．如图所示（夹持仪器略去，K1、K2均关闭）：打开K1，待液体全部流下，立即关闭K1，观察到产生大量气泡，且烧杯中丁的溶液变浑浊．充分反应后，打开K1和K2，使液体全部流入锥形瓶，瓶中无明显现象．
（1）用化学方程式表示烧杯中溶液变浑浊的原因Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O
（2）取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH=3，则该溶液中含有的溶质除HCl外，还有氯化钙、氯化钠或氯化钙、氯化钾．
3．河水净化的主要步骤如图所示，有关说法错误的是（　　）
A．步骤Ⅰ可除去难溶性杂质B．试剂M可以是活性炭
C．步骤Ⅲ属于物理变化D．净化后的水仍是混合物
20．写出下列化学反应的方程式，并按要求注明有关反应基本类型．
（1）细铁丝在足量氧气中充分燃烧3Fe+2O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4，属于化合反应
（2）金属锌与稀盐酸的反应Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，属于置换反应
（3）加热高锰酸钾制氧气2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑，属于分解反应
（4）磷在空气中燃烧4P+5O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5，属于化合反应
（5）加热碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H2O+CO2↑，属于分解反应．
1．前者属于混合物，后者属于单质的是（　　）
A．天然气氯酸钾B．液氧啤酒
C．雪碧饮料金刚石D．澄清石灰水稀有气体

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