Question

在高溫下熾熱的焦炭能與水蒸氣發(fā)生反應，對其反應后的生成物，探究小組同學做了如下探究：
【猜想與假設】甲認為有H₂、CO生成；乙認為有H₂、CO、CO₂生成；丙認為除有H₂、CO、CO₂外，可能還有N₂生成．
探究小組組長丁認為丙同學的猜想不合理，丁同學做出判斷的理論依據(jù)是

 

；
【設計與實驗】甲、乙為了證明他們的猜想是正確的，設計了如圖所示的實驗裝置：
（提示：無水硫酸銅遇到水變成藍色，這個反應在化學實驗一般用來檢驗水的存在）

①若裝置A中澄清石灰水變白色渾濁，則證明混合氣體中含有

 

；無水硫酸銅變藍色
②若裝置C玻璃管中黑色粉末變紅色，裝置D中無水硫酸銅變成藍色，則證明混合氣體中含有

 

；
③若裝置C玻璃管中黑色粉末變紅色，裝置E中澄清石灰水變白色渾濁，則證明混合氣體中含有

 

；
A中澄清石灰水變渾濁
【理論與思考】
①實驗證明甲同學猜想是正確的，則焦炭與水蒸氣發(fā)生反應的化學方程式為

 

，該反應基本類型屬于

 

 反應；
②丁同學認為此設計不夠合理，如果在A、B裝置之間再加一個洗氣瓶，內(nèi)裝

 

溶液，才能彌補上述設計的不足．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,反應類型的判定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：【猜想與假設】
化學反應前后，元素種類不變；
【設計與實驗】
二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
加熱條件下，氫氣能和氧化銅反應生成銅和水，一氧化碳能和氧化銅反應生成銅和二氧化碳；
【理論與思考】
根據(jù)反應物、生成物、反應條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；
氫氧化鈉能和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水．

解答：解：【猜想與假設】
丁認為丙同學的猜想不合理，丁同學做出判斷的理論依據(jù)是反應物中不含有氮元素，因此生成物中不可能含有氮氣．
故填：反應物中不含有氮元素．
【設計與實驗】
①若裝置A中澄清石灰水變白色渾濁，則證明混合氣體中含有二氧化碳；
②若裝置C玻璃管中黑色粉末變紅色，裝置D中無水硫酸銅變成藍色，則證明混合氣體中含有氫氣，氫氣和氧化銅反應生成的水使裝置D中無水硫酸銅變成藍色；
③若裝置C玻璃管中黑色粉末變紅色，裝置E中澄清石灰水變白色渾濁，則證明混合氣體中含有一氧化碳，一氧化碳和氧化銅反應生成的二氧化碳使裝置E中澄清石灰水變白色渾濁．
故填：二氧化碳；氫氣；一氧化碳．
【理論與思考】
①焦炭與水蒸氣發(fā)生反應的化學方程式為：C+H₂O

高溫  .

H₂+CO，該反應中，反應物和生成物都是一種單質(zhì)和一種化合物，屬于置換反應；
②丁同學認為此設計不夠合理，是因為如果混合氣體中含有足夠的二氧化碳時，即使不含有一氧化碳，裝置E中的澄清石灰水也會變渾濁，如果在A、B裝置之間再加一個洗氣瓶，內(nèi)裝氫氧化鈉溶液，才能彌補上述設計的不足．
故填：C+H₂O

高溫  .

H₂+CO；置換；氫氧化鈉．

點評：實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎．