题目内容

12．X混合气体由H2、CO、CH4的成分组成，为检验气体的成分设计了如下的实验装置（注：夹持装置未画出；无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色，可用于检验水的存在）：

【查阅资料】
（1）CO和二氯化钯（PdCl2）溶液反应产生黑色钯（Pd）：CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓+2X，该反应中X的化学式是HCl．
（2）在高温条件下，H2可还原氧化铁，产生铁和水．在高温条件下，CH4也可与Fe2O3反应：4Fe2O3+nCH4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Fe+nCO2+2nH2O，其中n的值为3（填数字）．
【提出假设】关于X混合气体的组成，同学们提出下列假设：
①H2和CO     ②H2和CH4③CO和CH4④H2、CO和CH4
【实验现象】A中出现黑色固体；C中固体逐渐变为黑色；D固体变为蓝色；E中溶液变浑浊．
【问题讨论】
（3）根据以上实验现象，甲同学和老师一致认为：可排除假设②（填假设序号）．
（4）根据以上实验现象，乙认为可排除“假设①”．你认为乙的结论是否正确？不正确．
（5）丙同学认为：要验证剩余的假设是否成立，需要在A、B之间增加装置H，但该装置未画完整，请在答题卡中将装置画完整．
（6）丁同学利用改进后的装置进行实验，测得实验中装置D质量增加m1g，装置E和F质量增加的总和为m2g，若m1：m2=9：11（填写比值），则“假设③”成立．

分析 （1）根据化学反应前后原子的种类和数目不变进行分析；
（2）根据质量守恒定律进行化学方程式的配平；
（3）根据A中出现黑色固体说明有一氧化碳，所以排除假设②进行分析；
（4）根据如果只有氢气和一氧化碳气体也出现以上现象进行分析；
（5）根据气体的流向对装置进行设计；
（6）根据装置D质量增加m1g为水的质量，装置E和F质量增加的总和为m2g为二氧化碳的质量进行解答．

解答 解：（1）化学反应前后原子的种类和数目不变，由CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓+2X可知，反应物中有1个碳原子，2个氧原子，1个钯原子，2个氯原子，2个氢原子，所以该反应中X的化学式是HCl；
（2）由质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目不变可知，4Fe2O3+nCH4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Fe+nCO2+2nH2O，n的值为3；
（3）A中出现黑色固体，生成了铁单质，所以说明有一氧化碳，所以排除假设②；
（4）如果只有氢气和一氧化碳气体，也可以出现以上现象，所以乙的结论不正确；
（5）气体的流向可知，要验证剩余的假设是否成立，需要在A、B之间增加装置H，所以H装置如图：
； 
（6）由4Fe2O3+3CH4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Fe+3CO2+6H2O可知，生成水和二氧化碳质量比为：（6×18）：（3×44）=9：11，所以m1：m2=9：11时，“假设③”成立．
故答案为：（1）HCl；
（2）3；
（3）②；
（4）不正确；
（5）；
（6）9：11．

点评 熟练掌握常见气体的性质，并能利用其性质对它进行检验、鉴别，这是我们必须掌握的基本技能，也是化学实验考查的热点之一．

练习册系列答案
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