Question

3．水煤气是由煤（C）和水蒸气（H₂O）在高温下制取．某同学根据质量守恒定律猜测水煤气的成分，并对其所含可燃性气体成分进行研究．
（资料：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；碱石灰干燥剂可除去水分；白色无水CuSO₄遇水变蓝色）
【猜想】（Ⅰ）CO；（Ⅱ）H₂；（Ⅲ）CH₄；（Ⅳ）CO、H₂；…．
除了上述猜想Ⅰ-Ⅳ之外，还有 ①3种．
【进行实验】（实验中进行的反应都完全反应）

步骤	实验操作	实验现象	结论
（1）	导出水煤气，通过盛有NaOH溶液的洗气瓶．		除去CO2
（2）	再通过盛有碱石灰的干燥管		②除去水蒸气
（3）	依次通过盛有国亮粉末的高分硬质试管（细石棉绳做载体）	黑色CuO变红色	可能含有CO或H2
（4）	依次通过盛有白色无水CuSO4的干燥管	③无水硫酸铜变蓝色	有水生成
（5）	依次通过盛有澄清石灰水的洗气瓶	石灰石变浑浊	④证明生成物有二氧化碳
（6）	最后点燃尾气	⑤尾气不会燃烧	不含CH4

【作出判断】根据以上实验结论，猜想Ⅳ正确，制取水煤气的反应方程式是C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂．
【拓展】点燃水煤气前应进行操作是检验气体纯度．

Answer 1

分析 【猜想】根据质量守恒定律和题中的猜想进行分析；
【进行实验】根据无水硫酸铜遇水显蓝色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，甲烷具有可燃性进行分析；
【作出判断】根据实验中的现象进行解答；
根据碳和水蒸气在高温的条件下生成氢气和一氧化碳进行分析；
【拓展】根据可燃性气体点燃需要检验纯度进行分析．

解答 解：【猜想】通过分析可知，除了上述猜想Ⅰ-Ⅳ之外，还有甲烷和氢气，甲烷和一氧化碳，甲烷、一氧化碳和氢气三种；
【进行实验】无水硫酸铜遇水显蓝色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，甲烷具有可燃性，所以

步骤	实验操作	实验现象	结论
（1）	导出水煤气，通过盛有NaOH溶液的洗气瓶．		除去CO2
（2）	再通过盛有碱石灰的干燥管		②除去水蒸气
（3）	依次通过盛有光亮粉末的高分硬质试管（细石棉绳做载体）	黑色CuO变红色	可能含有CO或H2
（4）	依次通过盛有白色无水CuSO4的干燥管	③无水硫酸铜变蓝色	有水生成
（5）	依次通过盛有澄清石灰水的洗气瓶	石灰水变浑浊	④证明生成物有二氧化碳
（6）	最后点燃尾气	⑤尾气不会燃烧	不含CH4

【作出判断】根据以上实验结论，猜想Ⅳ正确，碳和水蒸气在高温的条件下生成氢气和一氧化碳，化学方程式为：C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂；
【拓展】可燃性气体点燃需要检验纯度．
故答案为：【猜想】3；
【进行实验】

步骤	实验操作	实验现象	结论
（1）	导出水煤气，通过盛有NaOH溶液的洗气瓶．		除去CO2
（2）	再通过盛有碱石灰的干燥管		②除去水蒸气
（3）	依次通过盛有光亮粉末的高分硬质试管（细石棉绳做载体）	黑色CuO变红色	可能含有CO或H2
（4）	依次通过盛有白色无水CuSO4的干燥管	③无水硫酸铜变蓝色	有水生成
（5）	依次通过盛有澄清石灰水的洗气瓶	石灰水变浑浊	④证明生成物有二氧化碳
（6）	最后点燃尾气	⑤尾气不会燃烧	不含CH4

【作出判断】Ⅳ，C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂；
【拓展】检验气体纯度．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中所给的提示进行解答．