Question

5．某課題組同學為了驗證混合氣體的成分為CO、CO₂、H₂，做了以下準備：
（一）資料收集：①H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O②CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂③無水硫酸銅遇水由白色變為藍色．
（二）設計實驗裝置

請分析上面信息后回答：
①你認為驗證水煤氣中各成分的順序依次是CO₂、H₂、CO；
②裝置B的目的是除去水煤氣中的二氧化碳，裝置C的作用是除去水蒸氣；
③裝置D內觀察到的現象是黑色固體逐漸變成紅色；
④實驗中兩次用到裝置A，其目的分別是驗證原混合氣體中含有二氧化碳，通過驗證生成物中有二氧化碳，來證明混合氣體中含有一氧化碳；
請你設計一種尾氣處理方案：將玻璃管改成尖嘴點燃或用氣球收集．

Answer 1

分析 ①根據水能使白色硫酸銅變藍，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，氫氣還原氧化銅能生成水，一氧化碳還原氧化銅生成二氧化碳考慮本題；
②實驗室常用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳，用濃硫酸來干燥氣體；
③根據氫氣、一氧化碳與氧化銅的反應分析；
④實驗中兩次用到裝置A，其目的是不同的，第一次用到裝置A，其目的是驗證水煤氣含有水蒸氣，第二次用到裝置A，其目的是：通過驗證生成物中有水來證明水煤氣中含有氫氣；
⑤一氧化碳是一種有毒的氣體，尾氣一般要收集或點燃．

解答 解：①水能使白色硫酸銅變藍，先通過無水硫酸銅是檢驗是否含有水的；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，再通過石灰水是檢驗是否含有二氧化碳的；再通過氫氧化鈉是除去原來的二氧化碳氣體，通過濃硫酸是除去原來的水蒸氣，通過氧化銅是檢驗是否含有還原性氣體，再通過無水硫酸銅，是看是否有水生成，因為氫氣還原氧化銅生成銅和水，所以是為了檢驗是否有氫氣的；最后通過澄清石灰水是看有沒有二氧化碳生成，由于一氧化碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳，所以是為了檢驗是否含有一氧化碳的；
故分別驗證水煤氣中各成分的順序依次是：二氧化碳、氫氣、一氧化碳（或CO₂、H₂、CO）；
②氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，所以氫氧化鈉的目的是吸收二氧化碳，排除對一氧化碳檢驗的干擾；濃硫酸具有吸水性，裝置D的作用是：除去水蒸氣排除對氫氣檢驗的干擾；
故答案為：除去水煤氣中的二氧化碳；除去水蒸氣；
③氧化銅是黑色的銅是紅色的，在加熱的條件下，一氧化碳和氫氣能將氧化銅還原為銅．所以，裝置D內觀察到的現象是：黑色變成紅色；
故答案為：黑色固體逐漸變成紅色；
④實驗中兩次用到裝置A，其目的分別是驗證原混合氣體中含有二氧化碳，通過驗證生成物中有二氧化碳，來證明混合氣體中含有一氧化碳；
故答案為：驗證原混合氣體中含有二氧化碳；通過驗證生成物中有二氧化碳，來證明混合氣體中含有一氧化碳；
因為一氧化碳有毒，所以尾氣一般要收集或點燃，故尾氣處理方案：將玻璃管改成尖嘴點燃或用氣球收集；
故答案為：①CO₂、H₂、CO；②除去水煤氣中的二氧化碳；除去水蒸氣；③黑色固體逐漸變成紅色；④驗證原混合氣體中含有二氧化碳；通過驗證生成物中有二氧化碳，來證明混合氣體中含有一氧化碳；將玻璃管改成尖嘴點燃或用氣球收集．

點評 本題以實驗探究的形式考查常見氣體氫氣、一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣的性質，解答本題關鍵是要知道檢驗水用無水硫酸銅，檢驗二氧化碳用澄清石灰水，檢驗氫氣是通過氧化銅看有沒有水生成，檢驗一氧化碳是通過氧化銅看有沒有二氧化碳生成．