Question

X混合气体由H₂、CO、CH₄的成分组成，为检验气体的成分设计了如下的实验装置（注：夹持装置未画出；无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色，可用于检验水的存在）：

【阅资料】
（1）CO和二氯化钯（PdCl₂）溶液反应产生黑色钯（Pd）：CO+PdCl₂+H₂O=CO₂+Pd↓+2X，该反应中X的化学式是______．
高温
（2）在高温条件下，H₂可还原氧化铁，产生铁和水．在高温条件下，CH₄也可与Fe₂O₃反应：4Fe₂O₃+nCH₄ 8Fe+nCO₂+2nH₂O，其中n的值为______（填数字）．
【提出假设】关于X混合气体的组成，同学们提出下列假设：
①H₂和CO     ②H₂和CH₄③CO和CH₄④H₂、CO和CH₄
【实验现象】A中出现黑色固体；C中固体逐渐变为黑色；D固体变为蓝色；E中溶液变浑浊．
【问题讨论】
（3）根据以上实验现象，甲同学和老师一致认为：可排除假设______（填假设序号）．
（4）根据以上实验现象，乙认为可排除“假设①”．你认为乙的结论是否正确？______．
（5）丙同学认为：要验证剩余的假设是否成立，需要在A、B之间增加装置H，但该装置未画完整，请在答题卡中将装置画完整．
（6）丁同学利用改进后的装置进行实验，测得实验中装置D质量增加m₁g，装置E和F质量增加的总和为m₂g，若m₁：m₂=______（填写比值），则“假设③”成立．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据化学反应前后原子的种类和数目不变进行解答；
（2）根据质量守恒定律进行化学方程式的配平；
（3）根据A中出现黑色固体说明有一氧化碳，所以排除假设②；
（4）如果只有氢气和一氧化碳气体也出现以上现象，所以乙的结论不正确；
（5）根据气体的流向对装置进行设计；
（6）根据装置D质量增加m₁g为水的质量，装置E和F质量增加的总和为m₂g为二氧化碳的质量，进行解答．
解答：解：（1）根据化学反应前后原子的种类和数目不变，由CO+PdCl₂+H₂O=CO₂+Pd↓+2X可知，该反应中X的化学式是HCl；
（2）由质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目不变可知，4Fe₂O₃+nCH₄8Fe+nCO₂+2nH₂O，n的值为3；
（3）A中出现黑色固体说明有一氧化碳，所以排除假设②；
（4）如果只有氢气和一氧化碳气体也出现以上现象，所以乙的结论不正确；
（5）气体的流向可知，要验证剩余的假设是否成立，需要在A、B之间增加装置H，则H装置如图：； 
（6）由4Fe₂O₃+3CH₄8Fe+3CO₂+6H₂O可知，生成水和二氧化碳质量比=（6×18）：（3×44）=9：11，所以m₁：m₂=9：11时，“假设③”成立．
故答案为：（1）HCl；（2）3；（3）②；（4）不正确；（5）②如右图 ；（6）9：11．
点评：熟练掌握常见气体的性质，并能利用其性质对它进行检验、鉴别，这是我们必须掌握的基本技能，也是化学实验考查的热点之一．