Question

我省有着丰富的天然气资源，许多化肥厂用天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应来制备氢气和一氧化碳：CH₄+H₂O 

高温    .

催化剂

CO+3H₂．为了证实该反应所生成的混合气体的成分，兴趣小组的同学设计了如下图所示装置并进行实验，请你回答下列相关问题：
（实验目的）证实混合气体中含有CO和H₂

（进行实验）在装置中通入混合气体，点燃酒精灯，如上图所示进行实验
（实验分析） （1）若要证实混合气体中有CO，应该观察到的现象是

石灰水变浑浊，A中黑色粉末变为红色，

，相关的化学反应方程式是

CO+CuO

△  .

Cu+CO₂

、

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

．
（2）若要证实混合气体中有H₂，且是通过装置B验证的，应采用的方法是

称量反应前后装置B的质量并进行比较．

．
（3）有同学认为，根据该混合气体生产的实际情况，混合气体中可能含有水分，因而还应对上述实验装置加以改进．请你提出改进的方案

在装置A前增加除水份装置．

．

Answer 1

分析：（1）根据一氧化碳的验证方法考虑，具有还原性并且能生成二氧化碳考虑；
（2）根据氢气的性质和反应产物考虑；
（3）用一药品将混合气体中可能含有水分除掉．

解答：解：（1）由于一氧化碳具有还原性，能使氧化铜变成铜，并生成二氧化碳，所以现象是黑色氧化铜变成红色，石灰水变浑浊，方程式有两个：一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳CO+CuO

△  .

Cu+CO₂，二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙和水CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
故答案为：石灰水变浑浊，A中黑色粉末变为红色；CO+CuO

△  .

Cu+CO₂；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）由于氢气还原氧化铜生成了铜和水，浓硫酸具有吸水性，浓硫酸质量的增加量就是生成水的质量．
故答案为：称量反应前后装置B的质量并进行比较．
（3）在A装置前放一除水装置（例如用浓硫酸）．
故答案为：在装置A前增加除水份装置．

点评：本题考查了一氧化碳和氢气的检验，难度不大，掌握氢气和一氧化碳的验证方法．