Question

水蒸氣通過灼熱的焦炭后，流出氣體的主要成分是CO和H₂，還有CO₂和水蒸氣等．請用下圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設計一個實驗，證明上述混合氣體中有CO和H₂．（加熱裝置和導管等在圖中略去）

回答下列問題：
（1）盛濃H₂SO₄的裝置用途是

 

，盛NaOH溶液的裝置用途是

 

．
（2）儀器B中需加入試劑的名稱（或化學式）是

 

，所發(fā)生反應的化學方程式是

 

．
（3）儀器C中需加入試劑的名稱（或化學式）是

 

，其目的是

 

．
（4）按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：g-ab-

 

．
（5）能證明混合氣體中含有CO的實驗依據(jù)是

 

．
（6）能證明混合氣體中含有H₂的實驗依據(jù)是

 

．

Answer 1

分析：本題關鍵是應明確實驗目的（證明混合氣體中有CO和H₂），要想達到目的，只能利用它們的還原性將之轉化為CO₂和H₂O來檢驗，同時又要防止原混合氣體中CO₂和水蒸氣的干擾，所以，用CO、H₂還原CuO之前，必須首先除去CO₂和水蒸氣，裝置連接順序為g-ab-kj-hi-cd-fe-lm；
（1）濃硫酸是干燥氣體除去水蒸氣的作用；
（2）儀器B是把氫氣和一氧化碳轉化為水蒸氣和二氧化碳進行實驗驗證的試劑，應選擇氧化銅，氧化銅被氫氣、一氧化碳氧化為水和二氧化碳；
（3）裝置C中是檢驗生成的氣體中是否含水，來證明原氣體中含有氫氣，選擇無水硫酸銅，遇水變藍色；
（4）證明混合氣體中有CO和H₂，要想達到目的，只能利用它們的還原性將之轉化為CO₂和H₂O來檢驗，同時又要防止原混合氣體中CO₂和水蒸氣的干擾，所以，用CO、H₂還原CuO之前，必須首先除去CO₂和水蒸氣；
（5）原混合氣體中二氧化碳除凈后，通過氧化銅又生成二氧化碳氣體，使澄清石灰水變渾濁證明存在一氧化碳；
（6）除去原混合氣體中水蒸氣，通過氧化銅又生成水蒸氣，使白色的無水硫酸銅變藍證明含有氫氣．

解答：解：（1）濃硫酸可以做干燥劑，盛濃H₂SO₄的裝置用途是將氣體干燥，除去水蒸氣，檢驗一氧化碳還原氧化銅的產(chǎn)物二氧化碳之前要先將生成的二氧化碳除去，可以用氫氧化鈉來吸收，
故答案為：除去水蒸氣；除去CO₂；
（2）檢驗合氣體中有CO和H₂可用氧化銅，發(fā)生反應：CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O、CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，氫氣和一氧化碳還原氧化銅是在大試管中進行的；
故答案為：氧化銅（CuO）；CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O、CuO+CO

△   .

Cu+CO₂；
（3）檢驗水可用無水硫酸銅，將其裝入干燥管中進行檢驗，
故答案為：無水硫酸銅（CuSO₄）；檢驗H₂O；                  
（4）為了驗證混合氣中含有CO和H₂，實驗儀器的連接先后順序為：除二氧化碳→除掉水分→還原裝置→檢驗水分→檢驗二氧化碳；除雜質連接儀器的原則是：長進短出；
故答案為：kj-hi-cd（或dc）-fe-lm；
（5）如果有CO存在，CO和黑色的氧化銅反應生成紅色的銅和二氧化碳，原混合氣中的CO₂已被除去，其中CO與CuO反應生成的CO₂使澄清石灰水變渾濁；
故答案為：原混合氣體中的CO₂已被除去，B中黑色的CuO變成紅色粉末，最后裝置的澄清石灰水變渾濁；
（6）如果有氫氣存在，氫氣和黑色的氧化銅反應生成紅色的銅和水，水和白色的無水硫酸銅反應生成藍色的硫酸銅晶體，
故答案為：原混合氣體中的H₂O已被除去，B中黑色的CuO變成紅色粉末，C中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色．

點評：本題考查了物質性質的實驗設計和實驗驗證的方法應用，回答本題要知道除雜質時要把水放到最后除去，如果驗證水的存在時要把驗證水存在的無水硫酸銅放在最前面．