Question

15．水煤氣是一種工業(yè)上常用的氣體燃料，一般用焦炭和水蒸氣在高溫下反應(yīng)制得，含有少量的CO₂和水蒸氣雜質(zhì)．某化學(xué)興趣小組對(duì)水煤氣的主要成分進(jìn)行研究．
【查閱資料】（1）白色的無水硫酸銅粉末遇水變成藍(lán)色；（2）Na₂CO₃與少量鹽酸反應(yīng)生成NaHCO₃和NaCl，與過量鹽酸反應(yīng)時(shí)生成NaCl、H₂O、CO₂．
【實(shí)驗(yàn)假設(shè)】①可燃?xì)怏w只是CO；②可燃?xì)怏w只是H₂；③可燃?xì)怏w是CO、H₂的混合氣．
【實(shí)驗(yàn)過程】實(shí)驗(yàn)小組按以下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（水煤氣中的CO₂、H₂O已被充分吸收）：

實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)黑色氧化銅變紅，且無水硫酸銅變藍(lán)色，證明水煤氣含有H₂；還觀察到澄清石灰水變渾濁，證明水煤氣中含有另一可燃?xì)怏w為一氧化碳．
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，甲同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)應(yīng)保證安全，防止中毒，對(duì)尾氣的處理方法是用容器收集起來或點(diǎn)燃．
【實(shí)驗(yàn)拓展】（1）實(shí)驗(yàn)后，乙同學(xué)認(rèn)為欲檢驗(yàn)所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入幾滴稀鹽酸，若沒有氣體產(chǎn)生，則溶液中還有NaOH剩余．但丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的設(shè)計(jì)是錯(cuò)誤的，理由是如果氫氧化鈉被完全消耗，生成的Na₂CO₃與少量鹽酸反應(yīng)生成NaHCO₃和NaCl，也沒有氣體產(chǎn)生；
（2）丁同學(xué)通過本次實(shí)驗(yàn)，結(jié)合查閱的資料發(fā)現(xiàn)，不用任何其他試劑，只用試管和膠頭滴管就可以鑒別稀鹽酸和碳酸鈉兩種無色溶液．正確的鑒別方案及結(jié)論是把兩種溶液分別加入兩支試管中，用膠頭滴管吸取其中的一種溶液，向另一只試管中滴加，如果開始時(shí)沒有氣泡產(chǎn)生，滴加一會(huì)兒后產(chǎn)生氣泡，說明膠頭滴管中的溶液是稀鹽酸，另一種是碳酸鈉溶液；如果一開始就有氣泡產(chǎn)生，說明膠頭滴管中的溶液是碳酸鈉溶液，另一種是稀鹽酸．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)過程】
無水硫酸銅變藍(lán)色，說明有水產(chǎn)生；石灰水變渾濁，說明有二氧化碳產(chǎn)生；
【實(shí)驗(yàn)反思】
有毒的物質(zhì)擴(kuò)散到空氣中會(huì)污染環(huán)境；
【實(shí)驗(yàn)拓展】
（1）如果實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，可能會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論；
（2）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)可以判斷鑒別物質(zhì)的方法．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)過程】
實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)黑色氧化銅變紅，且無水硫酸銅變藍(lán)色，證明水煤氣含有H₂；還觀察到澄清石灰水變渾濁，證明水煤氣含有另一可燃?xì)怏w為一氧化碳．
故填：無水硫酸銅變藍(lán)色；一氧化碳．
【實(shí)驗(yàn)反思】
實(shí)驗(yàn)應(yīng)保證安全，防止中毒，對(duì)尾氣的處理方法是用容器收集起來或點(diǎn)燃．
故填：用容器收集起來或點(diǎn)燃．
【實(shí)驗(yàn)拓展】
（1）如果氫氧化鈉被完全消耗，生成的Na₂CO₃與少量鹽酸反應(yīng)生成NaHCO₃和NaCl，也沒有氣體產(chǎn)生，所以丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的設(shè)計(jì)是錯(cuò)誤的．
故填：如果氫氧化鈉被完全消耗，生成的Na₂CO₃與少量鹽酸反應(yīng)生成NaHCO₃和NaCl，也沒有氣體產(chǎn)生．
（2）正確的鑒別方案及結(jié)論是：
把兩種溶液分別加入兩支試管中，用膠頭滴管吸取其中的一種溶液，向另一只試管中滴加，
如果開始時(shí)沒有氣泡產(chǎn)生，滴加一會(huì)兒后產(chǎn)生氣泡，說明膠頭滴管中的溶液是稀鹽酸，另一種是碳酸鈉溶液；
因?yàn)橄蛱妓徕c溶液中滴加稀鹽酸時(shí)，開始時(shí)稀鹽酸較少，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化鈉，沒有二氧化碳產(chǎn)生，當(dāng)?shù)渭拥南←}酸較多時(shí)，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，這時(shí)有氣泡產(chǎn)生．
如果一開始就有氣泡產(chǎn)生，說明膠頭滴管中的溶液是碳酸鈉溶液，另一種是稀鹽酸；
因?yàn)樘妓徕c溶液和較多的稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，這時(shí)有氣泡產(chǎn)生．
故填：把兩種溶液分別加入兩支試管中，用膠頭滴管吸取其中的一種溶液，向另一只試管中滴加，
如果開始時(shí)沒有氣泡產(chǎn)生，滴加一會(huì)兒后產(chǎn)生氣泡，說明膠頭滴管中的溶液是稀鹽酸，另一種是碳酸鈉溶液；
如果一開始就有氣泡產(chǎn)生，說明膠頭滴管中的溶液是碳酸鈉溶液，另一種是稀鹽酸．

點(diǎn)評(píng) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是化學(xué)實(shí)驗(yàn)最突出、最鮮明的部分，也是進(jìn)行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，并有助于提高觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ�所以，�?duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅要認(rèn)真觀察，還應(yīng)掌握觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法．