Question

11．煤氣化是有效利用化石能源手段之一，有關反應如下：
①C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂      ②CO+H₂O$\stackrel{一定條件}{?}$CO₂+H₂
獲得的氣體稱為水煤氣．某學習小組為探究氣體的成分進行了如下實驗：
【實驗】使水蒸氣通過灼熱的焦炭，收集反應后流出的氣體．
【提出假設】對氣體的成份提出了三種假設．
假設1：該氣體是 CO、H₂、H₂O．
假設2：該氣體是 CO₂、H₂、H₂O．
（1）假設 3：該氣體是CO、H₂、H₂O、CO₂．
【設計實驗方案，驗證假設】
他們擬用下圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設計一個實驗，驗證上述假設（加熱裝置和導管等在圖中略去，實驗前裝置內(nèi)部的空氣已經(jīng)排盡）．

（2）按氣流從左至右連接各儀器，用題中小寫字母表示接口的連接順序（儀器可重復使用）：
混合氣→dc→ij→gh→ij→ef→ab→dc→ij；
（3）儀器A中需加入試劑的是氧化銅或CuO，本實驗方案中三次用到儀器E，其中第二次用到儀器E的作用是檢驗CO₂是否除盡；
（4）儀器B中需加入試劑的名稱是無水硫酸銅，其作用是檢驗H₂O（g）；
（5）本實驗的尾氣需要處理，處理的方法為可在裝置最后的導氣管口放一點燃著的酒精燈將氣體燃燒后排放或在裝置最后的導氣管口連一塑料球膽．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)假設1：該氣體是 CO、H₂、H₂O．假設2：該氣體是 CO₂、H₂、H₂O．反應方程式只能得到三種假設；
（2）根據(jù)實驗的意圖，按照“檢驗水分→檢驗二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水分→還原裝置→檢驗水分→檢驗二氧化碳”完成儀器的連接先后順序；
（3）可以根據(jù)氫氣、一氧化碳還原氧化銅實驗檢驗氫氣和一氧化碳的存在；
（4）根據(jù)水和白色的無水硫酸銅反應生成藍色的硫酸銅晶體進行分析；
（5）根據(jù)一氧化碳有毒，會污染環(huán)境，根據(jù)一氧化碳的性質(zhì)選擇尾氣處理方法．

解答 解：（1）根據(jù)反應原理，混合氣體組成存在三種情況，第三種情況還可能為：CO、H₂、H₂O、CO₂，
故答案為：該氣體是CO、H₂、H₂O、CO₂；
（2）為了驗證混合氣中含CO、H₂、H₂O、CO₂，實驗儀器的連接先后順序為：檢驗水分→檢驗二氧化碳→除掉二氧化→除掉水分→還原裝置→檢驗水分→檢驗二氧化碳，儀器連接順序為：混合氣體→dc→ij→gh→ij→ef→ab→dc→ij，
故答案為：ab；dc；
（3）儀器A用于檢驗氫氣和一氧化碳，可以選用氧化銅，利用氫氣、一氧化碳加熱還原氧化銅完成檢驗，反應的化學方程式為：CuO+H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，本實驗方案中三次用到儀器E，E為澄清石灰水，其中第二次用到儀器E的作用是檢驗CO₂是否除盡，
故答案為：氧化銅（CuO）；檢驗CO₂是否除盡；
（4）白色的無水硫酸銅遇水后變?yōu)樗{色，所以可在裝置干燥管C中加入無水硫酸銅（CuSO₄），通過觀察顏色是否改變來確定水蒸氣的存在，
故答案為：無水硫酸銅；檢驗H₂O（g）；
（5）一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環(huán)境，可在裝置最后的導氣管口放一點燃著的酒精燈將氣體燃燒后排放或在裝置最后的導氣管口連一塑料球膽，
故答案為：可在裝置最后的導氣管口放一點燃著的酒精燈將氣體燃燒后排放或在裝置最后的導氣管口連一塑料球膽．

點評 本題以實驗探究的形式考查了檢驗常見氣體氫氣、一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣的方法，熟練掌握常見氣體的化學性質(zhì)并能靈活運用是正確解答本題的關鍵，題目難度中等．