Question

我省有著豐富的天然氣資源，許多化肥廠用天然氣在高溫、催化劑作用下與水蒸氣反應(yīng)來制備氫氣和一氧化碳：CH₄+H₂O

催化劑  .

高溫

CO+3H₂．為了證實(shí)該反應(yīng)所生成的混合氣體的成分，興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請你回答下列相關(guān)問題：

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹孔C實(shí)混合氣體中含有CO和H₂
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】在裝置中通入混合氣體，點(diǎn)燃酒精燈，如上圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
【實(shí)驗(yàn)分析】①若要證實(shí)混合氣體中有CO，應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象是

 

，相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式是

 

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②若要證實(shí)混合氣體中有H₂，且是通過裝置B驗(yàn)證的，應(yīng)采用的方法是

 

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③有同學(xué)認(rèn)為，根據(jù)該混合氣體生產(chǎn)的實(shí)際情況，混合氣體中可能含有水分，因而還應(yīng)對上述實(shí)驗(yàn)裝置加以改進(jìn)．請你提出改進(jìn)的方案

 

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Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：氧化銅和一氧化碳在加熱條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
氧化銅和氫氣在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水，濃硫酸具有吸水性，可以用來干燥氧氣、二氧化碳、氫氣等氣體．

解答：解：①若要證實(shí)混合氣體中有CO，應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象是：石灰水變渾濁，A中黑色粉末變?yōu)榧t色；
加熱條件下氧化銅和一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuO+CO

△   .

Cu+CO₂；
二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，是因?yàn)槎�氧化碳和石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故填：A中的黑色粉末變?yōu)榧t色，C中的石灰水變渾濁； CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
②如果混合氣體中有氫氣，則加熱條件下氫氣和氧化銅反應(yīng)生成銅和水，水通過B裝置時(shí)被濃硫酸吸收，B裝置的質(zhì)量增大．
故填：稱量反應(yīng)前后裝置B的質(zhì)量并進(jìn)行比較．
③如果混合氣體中含有水分，會影響對氫氣的檢驗(yàn)，為了除去水蒸氣，可以在裝置A前增加除水分裝置，例如可以連接一個(gè)和B裝置相同的裝置．
故填：在裝置A前增加除水分裝置，例如可以連接一個(gè)和B裝置相同的裝置．

點(diǎn)評：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．