Question

【題目】在燃燒正旺的炭火盆上，不小心灑上幾滴水，會看到有火苗竄起。這是什么氣體在燃燒？小軍、小虎、小明和小梅組成的合作學習小組對此問題展開了探究。

（組內交流，形成共識）火焰是氣體物質燃燒產生的現(xiàn)象，既然有火苗，水與熾熱的碳反應肯定產生了可燃性氣體，同時應該還有未反應的水蒸氣。

（提出猜想）小軍：可能含有CO；

小梅：可能含有H2；

小明：也可能是CO和H2的混合物；

小虎：不排除有非可燃性氣體生成，有可能還有少量的CO2。

（查閱資料）

無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{色。

（設計實驗）合作學習小組成員設計了如下實驗裝置圖，并進行了實驗。

（1）請將上圖甲、乙、丙裝置按一定順序連接后放入上圖方框中，正確的連接順序是_____。

（2）已知試管內棉花不參與反應，它的作用是制造水蒸氣。裝置丙的作用是_____。裝置甲的作用是_____。

（3）實驗中觀察到裝置乙、C中澄清石灰水均變渾濁，B中黑色粉末變紅，D中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色。寫出乙中變化的化學方程式_____。

（討論交流）

（4）小軍認為根據(jù)上述現(xiàn)象不足以說明產生的氣體中一定存在H2．小梅認為只需將上述裝置稍作改進，就可證明產生的氣體中一定含有H2．小梅的改進是_____。

（5）小明認為該實驗經上述改進后，還存在一個明顯的缺陷，該缺陷是_____。

（實驗結論）熾熱的炭和水蒸氣反應有H2、CO和CO2生成。

Answer 1

【答案】乙丙甲 除去二氧化碳 除去水蒸氣或干燥氣體 CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O 將裝置C和裝置D交換 缺少尾氣處理裝置

【解析】

由題意“水與熾熱的碳反應肯定產生了可燃性氣體，同時應該還有未反應的水蒸氣”，驗證各成分的順序依次：實驗室中常用無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{色來驗證水，澄清的石灰水來驗證二氧化碳，實驗室常用濃氫氧化鈉溶液充分吸收二氧化碳；用濃硫酸來干燥氣體；通過黑色的氧化銅轉變成紅色的銅來驗證由還原性的物質存在；從裝置B出來的氣體先由D檢驗水分，再用C檢驗是否生成二氧化碳；因為一氧化碳是一種有毒的氣體，尾氣一般要收集或點燃。

由題意“水與熾熱的碳反應肯定產生了可燃性氣體，同時應該還有未反應的水蒸氣”，驗證各成分的順序依次：實驗室中常用無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{色來驗證水，澄清的石灰水來驗證二氧化碳，實驗室常用濃氫氧化鈉溶液充分吸收二氧化碳；用濃硫酸來干燥氣體；通過黑色的氧化銅轉變成紅色的銅來驗證由還原性的物質存在；從裝置B出來的氣體先由D檢驗水分，再用C檢驗是否生成二氧化碳；因為一氧化碳是一種有毒的氣體，尾氣一般要收集或點燃。故：

[設計實驗]

（1）由題意可知，用澄清的石灰水檢驗二氧化碳、實驗室常用濃氫氧化鈉溶液充分吸收二氧化碳；用濃硫酸來干燥氣體；則正確的連接順序依次是：乙丙甲；

（2）由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應，裝置丙的作用是：吸收二氧化碳。濃硫酸具有吸水性，裝置甲的作用是：除去水蒸氣或干燥氣體；

（3）實驗中觀察到裝置乙、C中澄清石灰水均變渾濁，B中黑色粉末變紅，D中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色。乙中變渾濁是二氧化碳與氫氧化鈣反應生成沉淀碳酸鈣的原因，其變化的化學方程式CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。

[討論交流]

（4）小軍認為根據(jù)上述現(xiàn)象不足以說明產生的氣體中一定存在H2．小梅認為只需將上述裝置稍作改進，就可證明產生的氣體中一定含有H2．從裝置B出來的氣體先由D檢驗水分，再用C檢驗是否生成二氧化碳，故小梅的改進是 將裝置C和裝置D交換。

（5）小明認為該實驗經上述改進后，還存在一個明顯的缺陷，因為一氧化碳是一種有毒的氣體，尾氣一般要收集或點燃，故該缺陷是 缺少尾氣處理裝置。

故答案為：

（1）乙丙甲；

（2）除去二氧化碳；除去水蒸氣或干燥氣體

（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O

（4）將裝置C和裝置D交換；

（5）缺少尾氣處理裝置。