Question

6．煤氣化是有效利用化石能源手段之一，有關反應如下：
①C+H₂O高溫?CO+H₂②CO+H₂O?一定條件CO₂+H₂
獲得的氣體稱為水煤氣．某研究性學習小組為探究氣體的成分進行了如下實驗：
【實驗】使水蒸氣通過灼熱的焦炭，收集反應后流出的氣體．
【提出假設】對氣體的成份提出了三種假設．
假設1：該氣體是 CO、H₂、H₂O．
假設2：該氣體是 CO₂、H₂、H₂O．
（1）假設 3：CO、H₂、H₂O、CO₂．
【設計實驗方案，驗證假設】
他們擬用圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設計一個實驗，驗證上述假設（加熱裝置和導管等在圖中略去，實驗前裝置內部的空氣已經排盡）．

（2）按氣流從左至右連接各儀器，用題中小寫字母表示接口的連接順序（儀器可重復使用）：
混合氣→dc→ij→gh→ij→ef→ab→dc→ij；
（3）儀器A中需加入試劑的是氧化銅（CuO），其中反應的化學方程式是CuO+H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
（4）儀器B中需加入試劑的名稱是無水硫酸銅，其作用是檢驗水分；
【思考與交流】
（5）本實驗的尾氣需要處理，處理的方法為將玻璃管改成尖嘴點燃或用氣球收集．

Answer 1

分析 （1）根據假設1：該氣體是 CO、H₂、H₂O．假設2：該氣體是 CO₂、H₂、H₂O．反應方程式只能得到三種假設；
（2）根據實驗的意圖，按照“檢驗水分→檢驗二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水分→還原裝置→檢驗水分→檢驗二氧化碳”完成儀器的連接先后順序；
（3）可以根據氫氣、一氧化碳還原氧化銅實驗檢驗氫氣和一氧化碳的存在；
（4）根據水和白色的無水硫酸銅反應生成藍色的硫酸銅晶體進行分析；
（5）根據一氧化碳有毒，會污染環(huán)境，根據一氧化碳的性質選擇尾氣處理方法．

解答 解：（1）根據反應原理，混合氣體組成存在三種情況，第三種情況還可能為：CO、H₂、H₂O、CO₂，
故答案為：CO、H₂、H₂O、CO₂；
（2）為了驗證混合氣中含CO、H₂、H₂O、CO₂，實驗儀器的連接先后順序為：檢驗水分→檢驗二氧化碳→除掉二氧化→除掉水分→還原裝置→檢驗水分→檢驗二氧化碳，儀器連接順序為：混合氣體→dc→ij→gh→ij→ef→ab→dc→ij，
故答案為：ij；gh；ef；ab；dc；
（3）儀器A用于檢驗氫氣和一氧化碳，可以選用氧化銅，利用氫氣、一氧化碳加熱還原氧化銅完成檢驗，反應的化學方程式為：CuO+H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，
故答案為：氧化銅（CuO）； CuO+H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
（4）白色的無水硫酸銅遇水后變?yōu)樗{色，所以可在裝置干燥管C中加入無水硫酸銅（CuSO₄），通過觀察顏色是否改變來確定水蒸氣的存在，
故答案為：無水硫酸銅；檢驗水分；
（5）一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環(huán)境，可將玻璃管改成尖嘴點燃或用氣球收集，
故答案為：將玻璃管改成尖嘴點燃或用氣球收集．

點評 本題以實驗探究的形式考查了檢驗常見氣體氫氣、一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣的方法，熟練掌握常見氣體的化學性質并能靈活運用是正確解答本題的關鍵，題目難度中等．