Question

（1）水煤气是将水蒸气通过灼热的焦炭而生成的气体，主要成分是一氧化碳、氢气及少量的二氧化碳和水蒸气．
某课题组同学为验证水煤气的成分，做了以下准备：
（一）资料收集：①H₂+CuO  Cu+H₂O   ②CO+CuO  Cu+CO₂    ③无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色
（二）设计实验装置

请分析上面信息后回答：
①你认为验证水煤气中各成分的顺序依次是______；
②装置C的目的是______，装置D的作用是______；
③装置E内观察到的现象是______；
④实验中两次用到装置A，其目的分别是______，______；
⑤请你设计一种尾气处理方案：______．

Answer 1

【答案】分析：①根据水能使白色硫酸铜变蓝，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氢气还原氧化铜能生成水，一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳考虑本题；
②实验室常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳，用浓硫酸来干燥气体；
③根据氢气、一氧化碳与氧化铜的反应分析；
④实验中两次用到装置A，其目的是不同的，第一次用到装置A，其目的是验证水煤气含有水蒸气，第二次用到装置A，其目的是：通过验证生成物中有水来证明水煤气中含有氢气；
⑤一氧化碳是一种有毒的气体，尾气一般要收集或点燃．
解答：解：①水能使白色硫酸铜变蓝，先通过无水硫酸铜是检验是否含有水的；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，再通过石灰水是检验是否含有二氧化碳的；再通过氢氧化钠是除去原来的二氧化碳气体，通过浓硫酸是除去原来的水蒸气，通过氧化铜是检验是否含有还原性气体，再通过无水硫酸铜，是看是否有水生成，因为氢气还原氧化铜生成铜和水，所以是为了检验是否有氢气的；最后通过澄清石灰水是看有没有二氧化碳生成，由于一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，所以是为了检验是否含有一氧化碳的；
故分别验证水煤气中各成分的顺序依次是：水蒸气、二氧化碳、氢气、一氧化碳（或H₂O、CO₂、H₂、CO）；
②氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以氢氧化钠的目的是吸收二氧化碳，排除对一氧化碳检验的干扰；浓硫酸具有吸水性，装置D的作用是：除去水蒸气排除对氢气检验的干扰；
故答案为：除去水煤气中的二氧化碳；除去水蒸气；
③氧化铜是黑色的铜是红色的，在加热的条件下，一氧化碳和氢气能将氧化铜还原为铜．所以，装置E内观察到的现象是：黑色变成红色；
故答案为：黑色固体逐渐变成红色；
④实验中两次用到装置A，其目的分别是验证水煤气含有水蒸气，通过验证生成物中有水蒸气来证明水煤气中含有氢气；
故答案为：第一次使用装置A目的是验证水煤气中水蒸气的存在；第二次使用装置A目的是检验水煤气中是否含有氢气；
⑤因为一氧化碳有毒，所以尾气一般要收集或点燃，故尾气处理方案：将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集；
点评：本题以实验探究的形式考查常见气体氢气、一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的性质，解答本题关键是要知道检验水用无水硫酸铜，检验二氧化碳用澄清石灰水，检验氢气是通过氧化铜看有没有水生成，检验一氧化碳是通过氧化铜看有没有二氧化碳生成．