Question

10．将水蒸气通过灼热的焦炭得到水煤气，其主要成分是CO和H₂，还含有少量的CO₂和水蒸气．请用下列装置设计一个实验．以证明水煤气中含有CO和H₂

（1）装置的正确连接顺序是
水煤气→B→C→D→E→A
（2）连接装置C时，气体必须由b进，由a出（填“a”或“b”），
（3）确认水煤气中含有H₂的实验现象是D中黑色物质变红，确认的理由是E中的无水硫酸铜变蓝．
（4）确认水煤气中含有CO的实验现象是D中黑色物质变红确认的理由是A中石灰水变浑浊．

Answer 1

分析 （1）检验气体时，先排除干扰．注意干燥、洗气．此题过程分析为：①用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，②用浓硫酸干燥气体，除掉水分，③余下的混合气体进入装有氧化铜的装置，发生还原反应，④充分反应后，气体进入盛有硫酸铜的装置，检验是否有水生成，⑤最后，气体进入澄清石灰水，观察；
（2）检验气体时，气体从“长管进，短管出”；
（3）考虑氢气还原氧化铜的现象和生成水的检验现象；
（4）考虑一氧化碳还原氧化铜的现象和生成二氧化碳的检验现象．

解答 解：（1）由分析可知，为了验证混合气中含有CO和H₂，所以实验仪器的连接先后顺序为：除二氧化碳→除掉水分→还原装置→检验水分→检验二氧化碳．①先吸收二氧化碳除掉二氧化碳的干扰；再除掉水分，排除原有水分的干扰；②还原氧化铜以后，先检验水；再检验二氧化碳；此顺序不能颠倒．
故答案为：B→C→D→E→A；
（2）利用浓硫酸可以干燥气体，使用浓硫酸进行干燥，长管进短管出．
故答案是：b、a；
（3）由于氢气能还原氧化铜，使黑色粉末变成红色，并能生成水，能使白色的无水硫酸铜变成蓝色；
D中黑色物质变红，E中无水硫酸铜变蓝；
（4）由于一氧化碳能还原氧化铜，使黑色粉末变成红色，并能生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊．
故答案是：D中黑色物质变红，A中石灰水变浑浊．

点评 本题主要考查常用气体的检验和除杂方法，了解仪器的装配和连接技巧，通过回答本题要知道除杂质时要把水放到最后除去，如果验证水的存在时要把验证水存在的无水硫酸铜放在最前面，不可颠倒．