Question

【題目】水蒸氣通過熾熱的焦炭可以得到水煤氣（主要成分是CO和H2），化學方程式為C+H2O（氣） CO+H2 ，
（1）該反應是反應（填基本反應類型）。某興趣小組的同學在實驗室模擬了水煤氣的制備，并設計實驗驗證水煤氣中含有CO和H2。
（2）【查閱資料】白色的無水硫酸銅遇水會變成藍色。
【設計實驗】甲同學設計的實驗裝置如圖所示：

寫出實驗現(xiàn)象：B中固體 ， C中固體變藍，D中溶液。
（3）【改進實驗】乙同學認為要想達到實驗目的，在裝置A、B之間還需增加裝置F、G，其中F的作用是 ， G的作用是。

（4）【拓展探究】CO和H2的混合氣在工業(yè)上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，還可用于冶煉某些金屬。
①“綠色化學”能實現(xiàn)零排放（即反應物中的原子利用率達到100%）。根據(jù)零排放的要求，不可能以CO和H2為原料合成的有機物是（填字母）。
A．甲醇（CH3OH） B．乙醇（C2H5OH） C．甲醛（CH2O） D．乙酸（CH3COOH）
②若用CO和H2的混合氣冶煉鐵，混合氣所起的作用是。

Answer 1

【答案】
（1）置換
（2）變紅；變渾濁
（3）除去水蒸氣；檢驗水蒸氣是否已被全部除去
（4）B；將鐵從鐵礦石中還原出來（或“作還原劑”）
【解析】（1）反應物一種是單質(zhì)、一種是化合物，生成物一種是單質(zhì)、一種是化合物，符合置換反應的概念；【設計實驗】當水蒸氣通過裝置A后，得到了氫氣和一氧化碳，兩種氣體均具有還原性，在加熱的條 件下能將氧化銅還原為金屬銅，故觀察到黑色固體慢慢變成紅色；一氧化碳與氧化銅反應生成了二氧 化碳，二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣白色沉淀和水，所以觀察到澄清的石灰水變渾濁；【改進實驗】水蒸氣與碳可能沒有完全反應而有剩余，對后面的實驗起到了干擾的作用，所以在裝置A、B之間還需增加裝置F、G，其中F的作用是除去水蒸氣，G的作用是檢驗水蒸氣是否已被全部除去；【拓展探究】①“綠色化學”能實現(xiàn)零排放，即反應物中的原子利用率達到100%，也就是說反應 類型一般是化合反應，且反應后產(chǎn)物中的各原子數(shù)目比不變，CO和H2在一定條件下按照不同的比例 反應，可假定反應時的化學計量數(shù)之比為m∶n，則只要各選項中的化學式能化為形式(CO)m(H2)n ， 都是 正確的。A、甲醇（CH4O）可變?yōu)?CO)1(H2)2 ， 正確；B、乙醇（C2H6O）不能化為形式(CO)m(H2)n ， 錯誤；C、甲 醛（CH2O）可變?yōu)?CO)1(H2)1 ， 正確；D、乙酸（C2H4O2）可變?yōu)?CO)2(H2)2 ， 正確。故選B。