Question

驗證某混合氣體含有CO和H₂，并除去含有的少量CO₂雜質．甲同學進行了如下實驗：

①A中氫氧化鈉溶液的作用是

 

，B中濃硫酸的作用是吸收水分，觀察到C中黑色氧化銅變

 

，D中澄清石灰水變渾濁，寫出D中反應的化學方程式

 

．
②乙同學認為上述實驗現(xiàn)象不能確定混合氣體含有H₂，他改進實驗后證明了混合氣體中含有H₂．請寫出乙同學的實驗改進方法和現(xiàn)象

 

．從環(huán)境保護角度，該實驗中最后導出的尾氣處理方法是

 

．
③丙同學對A裝置反應后的溶液成分進行驗證，請根據實驗現(xiàn)象填寫下列空白處：

實驗操作過程	實驗現(xiàn)象	實驗結論
Ⅰ．取待測液少量于試管中，向其中滴加適量   溶液	產生白色沉淀	溶液中含Na2CO3
Ⅱ．將上述反應后的混合物靜置后，再向上層清液中加入   溶液．	溶液呈紅色	溶液中含NaOH

若將Ⅱ中加入的溶液換成

 

（寫化學式），也可得出Ⅱ中相同的結論．寫出相應的化學方程式為：

 

．

Answer 1

考點：一氧化碳的化學性質,二氧化碳的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,氫氣的化學性質與燃燒實驗

專題：實驗性簡答題

分析：①考慮氫氧化鈉溶液的作用、濃硫酸的作用、C中黑色氧化銅與CO和H₂反應，考慮澄清石灰水變渾濁原因：石灰水變渾濁，說明有二氧化碳產生；
②C中黑色氧化銅與H₂反應會生產水分，改進實驗后用硫酸銅粉末證明了混合氣體中含有H₂：無水硫酸銅變藍色，說明有水產生；從環(huán)境保護角度，考慮該實驗中最后導出的尾氣處理方法；
③根據物質的性質可以判斷鑒別物質的方法．根據實驗現(xiàn)象和實驗結論，推測加入的試劑；

解答：解：已知“某混合氣體含有CO和H₂，并除去含有的少量CO₂雜質”．則進行實驗：
①因為氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應，所以A中氫氧化鈉溶液的作用是除去二氧化碳，B中濃硫酸的作用是吸收水分，干燥作用；觀察到C中黑色氧化銅變變紅，D中澄清石灰水變渾濁，是因為二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應產生白色沉淀，故可寫出D中反應的化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
②因為“無水硫酸銅變藍色，說明有水產生”，實驗改進方法和現(xiàn)象在C和D之間加無水硫酸銅干燥裝置，白色變藍色，則說明有水生成．從環(huán)境保護角度（一氧化碳有毒），則該實驗中最后導出的尾氣處理方法是點燃或收集；
③對A裝置反應后的溶液成分進行驗證，根據實驗現(xiàn)象和實驗結論，推測加入的試劑：考慮碳酸鈉與氯化鈣溶液反應產生白色沉淀；考慮氫氧化鈉溶液為堿性，使無色酚酞溶液變紅色，故：

實驗操作過程	實驗現(xiàn)象	實驗結論
Ⅰ．取待測液少量于試管中，向其中滴加適量 CaCl2溶液	產生白色沉淀	溶液中含Na2CO3
Ⅱ．將上述反應后的混合物靜置后，再向上層清液中加入 酚酞溶液．	溶液呈紅色	溶液中含NaOH

若將Ⅱ中加入的溶液換成CuSO₄，也可得出Ⅱ中相同的結論，因為硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應生成藍色沉淀，故可寫出相應的化學方程式為：2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
故答案為：
①除去二氧化碳；變紅；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
②在C和D之間加無水硫酸銅干燥裝置，白色變藍色；點燃或收集．
③

實驗操作過程	實驗現(xiàn)象	實驗結論
Ⅰ．取待測液少量于試管中，向其中滴加適量 CaCl2溶液	產生白色沉淀	溶液中含Na2CO3
Ⅱ．將上述反應后的混合物靜置后，再向上層清液中加入 酚酞溶液．	溶液呈紅色	溶液中含NaOH

CuSO₄． 2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．

點評：化學實驗現(xiàn)象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結論的依據，掌握物質的性質和相互之間的反應關系，并有助于提高觀察、實驗能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握觀察實驗現(xiàn)象的方法．