Question

在高溫下赤熱的焦炭能與水蒸氣發(fā)生反應，對其反應后的生成物，探究小組同學作了如下探究：
（1）猜想與假設
甲認為有H₂、CO生成；
乙認為有H₂、CO、CO₂生成；
丙認為除有H₂、CO、CO₂外，可能還有N₂生成．
探究小組組長丁認為丙同學的猜想不合理，丁同學做出判斷的理論依據是

 

．
（2）設計與實驗
甲乙同學為了證明他們的猜想是正確的，設計了如如圖所示的實驗裝置：
（提示：無水硫酸銅遇到水變藍色，H₂和CuO反應生成Cu和H₂O，CO與CuO反應的原理與工業(yè)煉鐵的反應原理相似．）
①證明混合氣體中含有H₂，相應的反應現象是

 

；
②證明混合氣體中含有CO，相應的反應現象是

 

；
③證明混合氣體中含有CO₂，相應的反應現象是

 

．
（3）理論與思考
①寫出符合甲同學猜想的焦炭與水蒸氣發(fā)生反應的化學方程式

 

；
②丁同學認為此設計不夠合理，如果在A、B裝置之間再加一個洗氣瓶，內裝

 

溶液，才能彌補上述設計的不足．

Answer 1

分析：（1）根據質量守恒定律回答．
（2）根據H₂、CO和氧化銅反應的產物和無水硫酸銅遇水變藍色，以及二氧化碳能使澄清的石灰水變渾的性質回答．
（3）①根據甲的猜想，判斷反應物、生成物和反應條件，再寫出方程式；②根據氫氧化鈣微溶解于水，溶液較稀，吸收二氧化碳的效果不好的情況回答．

解答：解：（1）根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，反應物中沒有N元素，根據質量守恒定律不可能生成N₂．
（2）①氫氣和氧化銅在加熱的條件下反應生成銅和水，一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，如混合氣體中含有H₂，則
D中無水硫酸銅變藍．
②一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，如證明混合氣體中含有一氧化碳，A中澄清石灰水不變渾濁，E中澄清石灰水變渾濁．
③二氧化碳能使澄清的石灰水變渾，如混合氣體中含有CO₂，則A中澄清石灰水變渾濁．
（3）①甲認為在高溫下熾熱的焦炭能與水蒸氣發(fā)生反應，其反應后的生成物有H₂、CO，所以方程式為：C+H₂O

高溫  .

H₂+CO．
②氫氧化鈣微溶解于水，溶液較稀，吸收二氧化碳的效果不好，在A、B裝置之間再加一個洗氣瓶，內裝吸收二氧化碳能力較強的氫氧化鈉溶液更好．
故答案為：（1）反應物中沒有N元素，根據質量守恒定律不可能生成N₂；
（2）①無水硫酸銅變藍色；②A中澄清石灰水不變渾濁，E中澄清石灰水變渾濁；③A中澄清石灰水變渾濁；
（3）①C+H₂O

高溫  .

H₂+CO；②NaOH．

點評：氣體的檢驗和除雜是初中化學實驗的重點內容之一，是學生應掌握的基本技能，也是化學實驗考查的熱點之一，首先要熟悉氣體的性質，并能利用其性質對它進行檢驗、鑒別，能利用氣體間性質的差別進行分離和除雜；特別是石灰水、氫氧化鈉溶液、濃硫酸、無水硫酸銅在氣體制取和檢驗中的作用．