Question

10．某混合氣體可能含有CO、H₂、CO₂和H₂O（氣）中的一種或幾種．為驗證其組成，老師提供了以下裝置（夾持儀器已省略，假設(shè)每步操作氣體均吸收完全）．請?zhí)羁眨?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/quiz/images/201707/3/14c0e5c6.png" style="vertical-align:middle" />
（1）若實驗裝置的連接順序為混合氣體→C→A→B→D，根據(jù)圖示現(xiàn)象，可以判斷出混合氣體的組成可能是：

甲	乙	丙
含有CO、H2、H2O（氣）	含有CO、H2、CO2和H2O（氣）	含有CO、H2、CO2

（2）小王同學(xué)認(rèn)為，由于他們對裝置C（填編號）中的實驗現(xiàn)象分析不同而導(dǎo)致（1）中的結(jié)論由差異．小王同學(xué)根據(jù)${CO}_{3}^{2-}$的檢驗方法，利用上述實驗結(jié)束后裝置內(nèi)藥品和某種常見的試劑進(jìn)行實驗，證明了甲的結(jié)論是正確的．請幫助小王同學(xué)完成實驗報告：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
將C中固體取出，加入燒杯（試管）中，加入過量稀鹽酸	無明顯現(xiàn)象	混合氣體中含有CO、H2和H2O（氣）

（3）裝置D中溶質(zhì)變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）由題意可知，按照實驗步驟依次進(jìn)行實驗．①氫氧化鈉固體具有吸水性和吸收二氧化碳性，氫氧化鈉固體質(zhì)量增加，說明氣體中有水蒸氣或二氧化碳⇒②灼熱的氧化銅，黑色粉末變紅色，說明有一氧化碳或氫氣或二者的混合氣體⇒③無水硫酸銅，白色粉末變藍(lán)，說明上一步反應(yīng)生成了水，有氫氣⇒④澄清的石灰水，石灰水變渾濁，說明②的反應(yīng)中有二氧化碳?xì)怏w生成，同時說明混合氣體中有CO，據(jù)此分析；
（2）若混合氣體中含有CO₂、H₂O（氣），則在A中的氫氧化鈉會吸收二氧化碳而成為碳酸鈉，所以利用稀鹽酸進(jìn)行驗證即可．若加入稀鹽酸后，有氣泡冒出，則氫氧化鈉吸收了二氧化碳?xì)怏w，若無現(xiàn)象發(fā)生，則原混合氣體中無二氧化碳?xì)怏w；
（3）根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水寫出反應(yīng)的方程式．

解答 解：（1）氫氧化鈉固體具有吸水性和吸收二氧化碳性，氫氧化鈉固體質(zhì)量增加，說明氣體中有水蒸氣或二氧化碳；灼熱的氧化銅，黑色粉末變紅色，說明有一氧化碳或氫氣或二者的混合氣體；無水硫酸銅，白色粉末變藍(lán)，說明上一步反應(yīng)生成了水，有氫氣；澄清的石灰水，石灰水變渾濁，說明②的反應(yīng)中有二氧化碳?xì)怏w生成，同時說明混合氣體中有一氧化碳，因此結(jié)合甲、乙的分析，可知丙的分析可能是含有CO、H₂、CO₂；故填：CO、H₂、CO₂；
（2）若混合氣體中含有CO₂、H₂O（氣），則在A中的氫氧化鈉會吸收二氧化碳而成為碳酸鈉，所以利用稀鹽酸進(jìn)行驗證即可．若加入稀鹽酸后，有氣泡冒出，則氫氧化鈉吸收了二氧化碳?xì)怏w，若無現(xiàn)象發(fā)生，則原混合氣體中無二氧化碳?xì)怏w；
故答案是：C；將C中固體取出，加入燒杯（試管）中，加入過量稀鹽酸；無明顯現(xiàn)象；
（3）CO₂能使澄清石灰水變渾濁，因為二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，故其反應(yīng)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

點評 此題主要考查了一氧化碳和氫氣還原氧化銅的實驗，從反應(yīng)特點和生成物的性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計，訓(xùn)練同學(xué)們的探究能力．