Question

我省有著豐富的天然氣資源，許多化肥廠用天然氣在高溫、催化劑作用下與水蒸氣反應來制備氫氣和一氧化碳：CH₄+H₂O 

高溫    .

催化劑

CO+3H₂．為了證實該反應所生成的混合氣體的成分，興趣小組的同學設計了如下圖所示裝置并進行實驗，請你回答下列相關問題：
（實驗目的）證實混合氣體中含有CO和H₂

（進行實驗）在裝置中通入混合氣體，點燃酒精燈，如上圖所示進行實驗
（實驗分析） （1）若要證實混合氣體中有CO，應該觀察到的現象是

石灰水變渾濁，A中黑色粉末變為紅色，

，相關的化學反應方程式是

CO+CuO

△  .

Cu+CO₂

、

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

．
（2）若要證實混合氣體中有H₂，且是通過裝置B驗證的，應采用的方法是

稱量反應前后裝置B的質量并進行比較．

．
（3）有同學認為，根據該混合氣體生產的實際情況，混合氣體中可能含有水分，因而還應對上述實驗裝置加以改進．請你提出改進的方案

在裝置A前增加除水份裝置．

．

Answer 1

分析：（1）根據一氧化碳的驗證方法考慮，具有還原性并且能生成二氧化碳考慮；
（2）根據氫氣的性質和反應產物考慮；
（3）用一藥品將混合氣體中可能含有水分除掉．

解答：解：（1）由于一氧化碳具有還原性，能使氧化銅變成銅，并生成二氧化碳，所以現象是黑色氧化銅變成紅色，石灰水變渾濁，方程式有兩個：一氧化碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳CO+CuO

△  .

Cu+CO₂，二氧化碳與石灰水反應生成碳酸鈣和水CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
故答案為：石灰水變渾濁，A中黑色粉末變為紅色；CO+CuO

△  .

Cu+CO₂；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）由于氫氣還原氧化銅生成了銅和水，濃硫酸具有吸水性，濃硫酸質量的增加量就是生成水的質量．
故答案為：稱量反應前后裝置B的質量并進行比較．
（3）在A裝置前放一除水裝置（例如用濃硫酸）．
故答案為：在裝置A前增加除水份裝置．

點評：本題考查了一氧化碳和氫氣的檢驗，難度不大，掌握氫氣和一氧化碳的驗證方法．