Question

（2013?柳州模擬）水蒸氣通過灼熱的木炭后，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含有CO和 H₂．（假設每步反應均完全，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

除去混合氣體中的水蒸氣

，盛 NaOH溶液的裝置用途是

除去CO₂

．
（2）儀器 B中需加入試劑的名稱（或化學式）是：

氧化銅

，所發生反應的化學方程式是①

CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O

，②

CuO+CO

△   .

Cu+CO₂

．
（3）固體干燥管 C 中需加入試劑的名稱（或化學式）是：

無水硫酸銅

，其目的是

檢驗H₂O的存在

．
（4）按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：g→a→b→

→jk→hi→cd（或dc）→fe→lm

．
（5）能證明混合氣中含有CO 的實驗依據是

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）能證明混合氣中含有H₂的實驗依據是

B中黑色的CuO變成紅色粉末，C中無水硫酸銅由白色變為藍色

．

Answer 1

分析：（1）根據濃硫酸的吸水性和二氧化碳的性質填空；
（2）氫氣和一氧化碳都具有還原性，并且都能夠還原氧化銅，所以B中可加入氧化銅；根據反應物、反應條件以及生成物來書寫化學反應方程式；
（3）固體干燥管 C 中需加入試劑應該是無水硫酸銅，用于檢驗水的存在；
（4）根據實驗的意圖設計儀器的連接先后順序；
（5）因為一氧化碳與氧化銅反應，所以證明原混合氣體中CO存在的實驗依據是B中黑色粉末變紅，G中澄清石灰水變渾濁；
（6）根據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進行分析．

解答：解：（1）濃硫酸具有吸水性，可以除去混合氣體中的水蒸氣；氫氧化鈉溶液可以與混合氣體中的二氧化碳發生化學反應，從而除去其中的二氧化碳氣體；
故答案為：除去混合氣體中的水蒸氣；除去CO₂；
（2）裝置B中所發生的反應是氫氣和一氧化碳還原氧化銅，其化學反應的方程式為：CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O；CuO+CO

△   .

Cu+CO₂．
故答案為：CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O；CuO+CO

△   .

Cu+CO₂．
（3）白色的無水硫酸銅遇水后變為藍色，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的存在．
（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；
故答案為：jk→hi→cd（或dc）→fe→lm；
（5）證明原混合氣體中CO存在的實驗現象是D中黑色粉末變紅，G中澄清石灰水變渾濁；
故答案為：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：B中黑色的CuO變成紅色粉末，C中無水硫酸銅由白色變為藍色．

點評：本題考查了物質的推斷與鑒別；學會分析反應現象和本質的聯系，如B中黑色粉末變紅，說明有還原性氣體；G中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳氣體；了解用實驗探究物質的化學性質與物理性質的方法和技巧．