Question

水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H₂，还有CO₂和水蒸气，请用下图所给装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H₂．

（1）连接如图装置的正确顺序是（填写各接口的字母）
混合气→______接______接______接______接______．
（2）确认混合气中含H₂的实验现象是______；确认的理由是（用化学方程式表示）______；
（3）确认混合气中含CO的实验现象是______；确认的理由是（化学方程式表示）______．

Answer 1

解：（1）由分析可知，为了验证混合气中含有CO和H₂，所以实验仪器的连接先后顺序为：除二氧化碳→除掉水分→还原装置→检验水分→检验二氧化碳．①先吸收二氧化碳除掉二氧化碳的干扰；再除掉水分，排除原有水分的干扰；②还原氧化铜以后，先检验水；再检验二氧化碳；此顺序不能颠倒．故连接顺序为：混合气→EF接 DC接 AB接 JI接 HG．
（2）因为氢气具有还原性，所以确认混合气中含有H₂的实验现象是：黑色氧化铜变成红色，无水硫酸铜变蓝；化学方程式为：H₂+CuOCu+H₂O，CuSO₄+5H₂O═CuSO₄?5H₂O．
（3）一氧化碳还原氧化铜后生成二氧化碳，所以确认混合气体中含有CO的现象为：黑色氧化铜变红，澄清石灰水变浑浊，化学方程式为：CO+CuOCu+CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
故答为：（1）EF→DC→AB→JI→HG
（2）黑色氧化铜变成红色铜，无水硫酸铜变蓝； H₂+CuOCu+H₂O，CuSO₄+5H₂O═CuSO₄?5H₂O；
（3）黑色氧化铜变成红色铜，澄清石灰水变浑浊； CO+CuOCu+CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
分析：（1）检验气体时，先排除干扰．注意干燥、洗气、检验气体时，气体从“长管进，短管出”．
（2）、（3）此题过程分析为：①用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，②用浓硫酸干燥气体，除掉水分，③余下的混合气体进入装有氧化铜的装置，发生还原反应，④充分反应后，气体进入盛有硫酸铜的装置，检验是否有水生成，⑤最后，气体进入澄清石灰水；根据氢气和CO与氧化铜反应的现象，以及水能使无水硫酸铜变蓝，二氧化碳能使石灰水变浑浊来解答反应现象和书写化学方程式．
点评：本题主要考查常用气体的检验和除杂方法，了解仪器的装配和连接技巧，掌握氢气和一氧化碳得化学性质．