Question

水煤氣的主要成分是CO和H₂，還含有一定量的CO₂和H₂O蒸氣．化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)想驗(yàn)證主要成份的存在，請(qǐng)你也來(lái)參加吧．（假設(shè)每個(gè)裝置的反應(yīng)都完全進(jìn)行）
（1）請(qǐng)用上述裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)完成驗(yàn)證主要成份的存在，裝置的連接順序是

 

（2）假如把裝置B和D順序顛倒會(huì)產(chǎn)生的后果是

 

（3）能說(shuō)明氣體中存在CO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

（4）裝置E的作用是

 

（5）裝置C在實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象是

 

（6）該實(shí)驗(yàn)存在的不足時(shí)

 

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Answer 1

考點(diǎn)：常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),氫氣的化學(xué)性質(zhì)與燃燒實(shí)驗(yàn)

專題：綜合實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）由于水煤氣中原來(lái)就混有CO₂和H₂O，所以必須先把它們除去，以排除干擾．除去CO₂的試液有NaOH溶液和Ca（OH）₂飽和溶液（石灰水），其中，NaOH易溶于水，溶液較濃，而Ca（OH）₂的溶解度很小，其飽和溶液仍是很稀的溶液，所以用NaOH溶液吸收CO₂，而用石灰水檢驗(yàn)CO₂．吸收H₂O的試劑有濃H₂SO₄和無(wú)水CuSO₄，其中濃H₂SO₄的吸水性比無(wú)水CuSO₄強(qiáng)，所以用濃H₂SO₄吸收H₂O，而用無(wú)水CuSO₄檢驗(yàn)H₂O．據(jù)此確定連接順序；
（2）根據(jù)D裝置中的水分會(huì)混入混合氣體中分析；
（3）CO通過(guò)灼熱的氧化銅可生成二氧化碳；
（4）無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)，可用來(lái)檢驗(yàn)水的存在；
（5）一氧化碳和氫氣都具有還原性；
（6）需要進(jìn)行尾氣處理．

解答：解：（1）確定裝置順序：由于混合氣在通過(guò)NaOH溶液時(shí)會(huì)帶出少量水分，所以應(yīng)先除去CO₂，再除去H₂O，然后使除去CO₂和H₂O后的氣體通過(guò)灼熱的CuO．反應(yīng)后生成的混合氣體，先通過(guò)無(wú)水CuSO₄驗(yàn)證H₂O的生成，再通過(guò)澄清的石灰水驗(yàn)證CO₂的生成．如果先通過(guò)石灰水，由于會(huì)帶出少量水分而干擾水的檢驗(yàn)．所以裝置順序應(yīng)為：DBCEA．
（2）D裝置中的水分會(huì)混入混合氣體中，使后面的E中的無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，無(wú)法檢驗(yàn)是否有氫氣；
（3）CO通過(guò)灼熱的氧化銅可生成二氧化碳，二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁，所以能說(shuō)明氣體中存在CO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是A中的澄清石灰水變渾濁．
（4）無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)，可用來(lái)檢驗(yàn)水的存在．
（5）一氧化碳和氫氣都具有還原性，能夠還原氧化銅，生成銅．所以裝置C在實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象是黑色的固體變成紅色．
（6）多余的一氧化碳?xì)怏w可能會(huì)造成污染，所以要進(jìn)行尾氣處理．
故答案為：（1）DBCEA；
（2）無(wú)法判斷反應(yīng)中是否有水生成，從而無(wú)法判斷是否有氫氣存在；
（3）A中石灰水變渾濁；
（4）檢驗(yàn)是否有水生成；
（5）黑色固體變紅色；
（6）沒有尾氣處理裝置．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)題給裝置和CO、H₂的性質(zhì)，首先確定檢驗(yàn)CO和H₂的方法，一般采用間接檢驗(yàn)法；CO與CuO反應(yīng)生成Cu和CO₂，H₂與CuO反應(yīng)生成Cu和水；CO₂可使澄清石灰水變渾濁，H₂O可使無(wú)水CuSO₄變藍(lán)，根據(jù)這兩種現(xiàn)象可以證明CO₂和水的存在，也就間接證明CO和H₂的存在．