Question

3．為驗(yàn)證某混合氣體中是否含有一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣，同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置 （裝置氣密性良好），將混合氣體依次通入，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下．（藥品均足量且每步反應(yīng)完全、夾持儀器省略）

裝置	現(xiàn)象
甲	增重
乙	無明顯現(xiàn)象
丙	粉末由 黑變紅
丁	試液由紫變紅，氣球變大

①丙中粉末由黑變紅，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
②丁裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為CO₂+H₂O=H₂CO₃；
③根據(jù)上述現(xiàn)象，分析混合氣體中一定含有水蒸氣、一氧化碳，可能含有二氧化碳．寫出可能含有二氧化碳的理由甲增重，一定含有水蒸氣，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣可與二氧化碳反應(yīng)；
④在不改變裝置的前提下，只需將裝置甲中藥品換成無水硫酸銅，即可判斷二氧化碳是否存在；
⑤經(jīng)過④中改進(jìn)后，裝置依然存在問題，繼續(xù)改進(jìn)的方法是在乙和丙之間加加一個(gè)盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶．

Answer 1

分析 ①一氧化碳可與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，氧化銅是黑色粉末，在反應(yīng)中氧化銅提供氧，是反應(yīng)的氧化劑；
②根據(jù)二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸解答；
③甲增重，一定含有水蒸氣，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣可與二氧化碳反應(yīng)；
④甲裝置的作用是吸收水，通過裝置質(zhì)量增加判斷有水生成，但氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，二氧化碳和氫氧化鈣又能反應(yīng)，檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水，所以要證明二氧化碳存在，則可將甲中藥品改為無水硫酸銅，檢驗(yàn)水的存在，又不吸收二氧化碳；
⑤為排除對(duì)一氧化碳的檢驗(yàn)，應(yīng)在乙和丙之間加一個(gè)吸收二氧化碳的裝置．

解答 解：
①一氧化碳可與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，氧化銅是黑色粉末，所以黑色粉末變紅，反應(yīng)方程式是：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
②二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變紅，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CO₂+H₂O=H₂CO₃；
③甲增重，說明一定含有水蒸氣，而氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣又可與二氧化碳反應(yīng)，也會(huì)使甲增重，所以無法確定是否含有二氧化碳；
④由Ⅲ分析可知：氧化鈣與水反應(yīng)后生成氫氧化鈣，氫氧化鈣又可與二氧化碳反應(yīng)，為了排除干擾，要證明二氧化碳存在，則可將甲中藥品改為無水硫酸銅，檢驗(yàn)水的存在，又不吸收二氧化碳；
⑤為排除對(duì)一氧化碳的檢驗(yàn)，應(yīng)在乙和丙之間加一個(gè)吸收二氧化碳的裝置；
故答案為：黑
①黑；CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
②CO₂+H₂O=H₂CO₃；
③甲增重，一定含有水蒸氣，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣可與二氧化碳反應(yīng)；
④甲；無水硫酸銅；
⑤在乙和丙之間加加一個(gè)盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶．

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查常見氣體一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣的檢驗(yàn)，解題的關(guān)鍵是根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖結(jié)合實(shí)驗(yàn)的目的分析各處裝置在實(shí)驗(yàn)中的作用，要求同學(xué)們要具有綜合的化學(xué)知識(shí)才能做好此題．