Question

高溫下赤熱的焦炭能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成無(wú)色的氣體，探究小組同學(xué)對(duì)其反應(yīng)后生成的氣體作了如下探究：

【猜想與假設(shè)】假設(shè)①：生成的氣體可能有H₂、CO；

假設(shè)②：生成的氣體可能有H₂、CO₂、        ；

假設(shè)③：生成的氣體可能有H₂、CO、CO₂、N₂；

假設(shè)④：……

探究小組組長(zhǎng)認(rèn)為③的猜想不合理，他作出判斷的理論依據(jù)是                    

                                                。

【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】為了證明他們的猜想是正確的，設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：

提示： 濃硫酸作干燥劑，無(wú)水硫酸銅遇到水變藍(lán)色，H₂和CuO反應(yīng)生成Cu和H₂O，CO與CuO反應(yīng)的原理與工業(yè)煉鐵的反應(yīng)原理相似。）

① 證明混合氣體中含有H₂，相應(yīng)的反應(yīng)現(xiàn)象是                               

                                               ；

② 證明混合氣體中含有CO，相應(yīng)的反應(yīng)現(xiàn)象是                               

                                               ；

③ 證明混合氣體中含有CO₂，相應(yīng)的反應(yīng)現(xiàn)象是                              

                                                。

【結(jié)論與思考】實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論，假設(shè)①成立。

① 寫出焦炭與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                                 ；

② 有同學(xué)認(rèn)為尾氣直接排出會(huì)污染空氣，應(yīng)如何處理更合理：                    

                                                       。

 

Answer 1

【答案】

【猜想與假設(shè)】CO  反應(yīng)物中沒有N元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律不可能生成N₂

【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】①D中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色     ②E中澄清石灰水變渾濁     ③A中澄清石灰水變渾濁

【結(jié)論與思考】 ①C+H₂O高溫 H₂+CO  ②在尾氣排出處加一盞點(diǎn)燃的酒精燈或用空的氣囊收集（合理給分）

【解析】

試題分析：由題意可得：

【猜想與假設(shè)】

假設(shè)②：生成的氣體可能有H₂、CO₂、CO；

探究小組組長(zhǎng)認(rèn)為③的猜想不合理，他作出判斷的理論依據(jù)是反應(yīng)物中沒有N元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律不可能生成N₂。

【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】① 證明混合氣體中含有H₂，相應(yīng)的反應(yīng)現(xiàn)象是D中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色；

② 證明混合氣體中含有CO，相應(yīng)的反應(yīng)現(xiàn)象是E中澄清石灰水變渾濁；

③ 證明混合氣體中含有CO₂，相應(yīng)的反應(yīng)現(xiàn)象是A中澄清石灰水變渾濁。

【結(jié)論與思考】

① 焦炭與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+H₂O高溫 H₂+CO；

② 有同學(xué)認(rèn)為尾氣直接排出會(huì)污染空氣，應(yīng)在尾氣排出處加一盞點(diǎn)燃的酒精燈或用空的氣囊收集（合理給分）。

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究；質(zhì)量守恒定律；氫氣、一氧化碳、二氧化碳的性質(zhì)與檢驗(yàn)；化學(xué)方程式的書寫；空氣污染與保護(hù)。

點(diǎn)評(píng)：本題考查的內(nèi)容較多，難度較大，解題的關(guān)鍵是了解氫氣、一氧化碳、二氧化碳的性質(zhì)。題中無(wú)水硫酸銅是用來(lái)檢驗(yàn)水的，有水則變藍(lán)色；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，這是檢驗(yàn)二氧化碳的特征反應(yīng)�；瘜W(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后，原子的種類、個(gè)數(shù)、質(zhì)量都不變。