Question

19．水煤氣是將水蒸氣通過灼熱的焦炭而生成的氣體，主要成分是一氧化碳、氫氣及少量的二氧化碳和水蒸氣．某課題組同學為驗證水煤氣的成分，設計如下實驗裝置：

請分析上面信息后回答：
①利用上述裝置驗證水煤氣中四種成分的依次順序是H₂O、CO₂、H₂、CO（填氣體的化學式）；
②裝置C的目的是除去水煤氣中的二氧化碳，裝置E內觀察到的現象是黑色固體逐漸變成紅色；
③實驗中兩次用到裝置A，其目的分別是第一次使用裝置A目的是驗證水煤氣中水蒸氣的存在、第二次使用裝置A目的是檢驗水煤氣中是否含有氫氣．

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根據氫氧化鈉能與二氧化碳反應考慮，氧化銅被還原成銅考慮實驗現象；③根據水能使白色硫酸銅變藍考慮本題．

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；
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；氧化銅被還原成銅所以現象是黑色粉末變為紅色；
③前面的裝置A是為了檢驗是否有水生成，后面的裝置A是為了檢驗是否有水生成，從而確定是否有氫氣存在．
故答案為：①H₂O、CO₂、H₂、CO；
②除去水煤氣中的二氧化碳；黑色固體逐漸變成紅色；
③第一次使用裝置A目的是驗證水煤氣中水蒸氣的存在；第二次使用裝置A目的是檢驗水煤氣中是否含有氫氣．

點評 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．