Question

水蒸氣通過灼熱的焦炭后得到的混合氣體有哪些成分？某化學(xué)興趣小組在老師的指導(dǎo)下，對此進(jìn)行了實驗探究．

提出猜想：
（1）只含一氧化碳、氫氣．
（2）含一氧化碳、二氧化碳、氫氣和水蒸氣．
（3）只含二氧化碳、氫氣和水蒸氣．
（4）只含一氧化碳、二氧化碳和氫氣．
查閱資料：
a．無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色． 
b．堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣混合物．
c．濃硫酸具強烈吸水性，常用作些氣體干燥劑
實驗過程：同學(xué)們設(shè)計了如圖一所示裝置，并進(jìn)行了實驗（部分夾持儀器已略去）．
（1）裝置A中無水硫酸銅變藍(lán)，裝置B中澄清石灰水變渾濁，由此得出結(jié)論為混合氣體中有

水蒸氣和二氧化碳

．B中變化方程為

Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O

．
（2）裝置C中藥品為

氫氧化鈉溶液

．
（3）E中氧化銅變紅、F中無水硫酸銅變藍(lán)、G中澄清石灰水變渾濁，說明混合氣體中還存在的氣體是

氫氣和一氧化碳

，儀器H在實驗中的目的是：

將一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，防止一氧化碳污染空氣

．
實驗結(jié)論：猜想

（2）

正確．
實驗反思：經(jīng)過討論，同學(xué)們將圖一中裝置C～H進(jìn)行了簡化，只用圖二所示裝置并自選必要試劑就能完成探究其中，干燥管中堿石灰作用為

除去混合氣體中剩余的CO₂和水蒸氣

燒杯上能觀察到現(xiàn)象是

點燃?xì)怏w時，燒杯內(nèi)壁上有無色液滴生成

最后一步實驗操作及現(xiàn)象是

將燒杯中迅速倒轉(zhuǎn)過來，倒入少量澄清石灰水，振蕩；實驗現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁．

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)無水硫酸銅遇水變藍(lán)和澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，判斷混合氣體中的氣體；并根據(jù)氫氧化鈣與二氧化碳的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
（2）CD裝置應(yīng)是除去（1）中所驗證的氣體；
（3）根據(jù)E中氧化銅變紅、F中無水硫酸銅變藍(lán)、G中澄清石灰水變渾濁，判斷混合氣體中剩余氣體；
【實驗結(jié)論】根據(jù)以上的實驗現(xiàn)象分析得出結(jié)論；
【實驗反思】根據(jù)堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物做出判斷；根據(jù)剩余的氫氣和一氧化碳可以燃燒現(xiàn)象和產(chǎn)物分析判斷燒杯中的現(xiàn)象和最后一步實驗操作．

解答：解：（1）由無水硫酸銅遇水變藍(lán)和澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁的特點可知，混合氣體中有水蒸氣和二氧化碳；裝置B中澄清石灰水與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)式是：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）C裝置中應(yīng)是氫氧化鈉溶液，目的是吸收混合氣體中的二氧化碳．
（3）E中氧化銅變紅，說明有一氧化碳?xì)怏w或氫氣或二者的混合氣體；F中無水硫酸銅變藍(lán)，說明有氫氣，因為氫氣還原氧化銅可生成水；G中澄清石灰水變渾濁，說明有一氧化碳?xì)怏w，因為一氧化碳還原氧化銅可生成二氧化碳；由于一氧化碳能夠污染空氣，所以，儀器H在實驗中的目的是將一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，防止一氧化碳污染空氣；
【實驗結(jié)論】根據(jù)以上實驗可知，混合氣體中有氫氣、一氧化碳、水蒸氣、二氧化碳，故猜想（2）正確；
【實驗反思】堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，其中的氫氧化鈉固體可吸收二氧化碳，氧化鈣可吸收水蒸氣．所以，干燥管中堿石灰作用為除去混合氣體中剩余的二氧化碳和水蒸氣；由于剩余氣體中還有氫氣和一氧化碳，因氫氣燃燒生成水，所以，燒杯上能觀察到現(xiàn)象是：燒杯內(nèi)壁上有無色液滴生成；因一氧化碳燃燒生成了二氧化碳．所以，最后一步實驗操作及現(xiàn)象是：將燒杯中迅速倒轉(zhuǎn)過來，倒入少量澄清石灰水，振蕩；實驗現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁．
故答為：實驗過程：（1）水蒸氣和二氧化碳、Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；（2）氫氧化鈉溶液；（3）氫氣和一氧化碳，將一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，防止一氧化碳污染空氣；【實驗結(jié)論】（2）；實驗反思：除去混合氣體中的水蒸氣和二氧化碳，點燃?xì)怏w時，燒杯內(nèi)壁上有無色液滴生成；將燒杯中迅速倒轉(zhuǎn)過來，倒入少量澄清石灰水，振蕩；實驗現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁．

點評：本題以實驗探究的形式考查常見氣體氫氣、一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣的性質(zhì)，同學(xué)們要具有綜合的化學(xué)知識才能做好此題．