Question

1．水煤氣是一種工業(yè)上常用的氣體燃料，一般用焦炭和水蒸氣在高溫下反應制得，含有少量的CO₂和水蒸氣雜質(zhì)．某化學興趣小組對水煤氣的主要成分進行探究．
【查閱資料】
（1）白色的無水硫酸銅粉末遇水變成藍色；
（2）Na₂CO₃與少量鹽酸反應生成NaHCO₃和NaCl，與過量鹽酸反應時生成NaCl、H₂O、CO₂．
【實驗假設】
①可燃氣體是CO；②可燃氣體是H₂；③可燃氣體是CO，H₂．
【實驗過程】

實驗小組按以下流程進行實驗（所用試劑均為足量）：實驗中，發(fā)現(xiàn)黑色氧化銅變紅，且無水硫酸銅變藍色，證明水煤氣含有H₂；還觀察到澄清石灰水變渾濁，證明水煤氣中含有另一可燃氣體是一氧化碳．
【實驗反思】
根據(jù)實驗結(jié)論，甲同學認為實驗應保證安全，防止中毒．對尾氣的處理方法是將尾氣點燃處理．
【實驗拓展】
（1）實驗后，乙同學認為欲檢驗所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入幾滴稀鹽酸，若沒有氣體產(chǎn)生，則溶液中還有NaOH剩余．但丙同學認為乙同學的設計是錯誤的，理由是如果氫氧化鈉被完全消耗，生成的Na₂CO₃與少量鹽酸反應生成NaHCO₃和NaCl，也沒有氣體產(chǎn)生；
（2）丁同學通過本次實驗，結(jié)合查閱的資料發(fā)現(xiàn)，不用任何其它試劑，只用試管和膠頭滴管就可以鑒別稀鹽酸和碳酸鈉兩種無色溶液．正確的鑒別方案及結(jié)論是取一種溶液加入試管，用滴管逐滴滴入另一種溶液，若開始無明顯現(xiàn)象，過量時才有氣體產(chǎn)生，則試管中溶液為Na₂CO₃，滴管中溶液為稀鹽酸；若立即產(chǎn)生氣體，則試管中溶液為稀鹽酸，滴管中溶液為Na₂CO₃．

Answer 1

分析 【實驗假設】根據(jù)可燃性氣體是一氧化碳，也可能是氫氣，也可能是一氧化碳和氫氣的混合氣進行分析；
【實驗過程】根據(jù)無水硫酸銅變藍色，說明有水產(chǎn)生；石灰水變渾濁，說明有二氧化碳產(chǎn)生進行分析；
【實驗反思】根據(jù)有毒的物質(zhì)擴散到空氣中會污染環(huán)境進行分析；
【實驗拓展】（1）如果實驗設計不合理，可能會得出錯誤的結(jié)論；
（2）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)可以判斷鑒別物質(zhì)的方法進行分析．

解答 解：【實驗假設】①可燃氣體是CO；②可燃氣體是H₂；③可燃氣體是CO，H₂；
【實驗過程】實驗中，發(fā)現(xiàn)黑色氧化銅變紅，且無水硫酸銅變藍色，證明水煤氣含有H₂；還觀察到澄清石灰水變渾濁，證明水煤氣含有另一可燃氣體為一氧化碳；
【實驗反思】實驗應保證安全，防止中毒，對尾氣的處理方法是用容器收集起來或點燃；
【實驗拓展】（1）如果氫氧化鈉被完全消耗，生成的Na₂CO₃與少量鹽酸反應生成NaHCO₃和NaCl，也沒有氣體產(chǎn)生，所以丙同學認為乙同學的設計是錯誤的；
（2）正確的鑒別方案及結(jié)論是：把兩種溶液分別加入兩支試管中，用膠頭滴管吸取其中的一種溶液，向另一只試管中滴加，
如果開始時沒有氣泡產(chǎn)生，滴加一會兒后產(chǎn)生氣泡，說明膠頭滴管中的溶液是稀鹽酸，另一種是碳酸鈉溶液；
因為向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸時，開始時稀鹽酸較少，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，沒有二氧化碳產(chǎn)生，當?shù)渭拥南←}酸較多時，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，這時有氣泡產(chǎn)生．
如果一開始就有氣泡產(chǎn)生，說明膠頭滴管中的溶液是碳酸鈉溶液，另一種是稀鹽酸；
因為碳酸鈉溶液和較多的稀鹽酸反應時，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，這時有氣泡產(chǎn)生．
正確的方案和結(jié)論是：把兩種溶液分別加入兩支試管中，用膠頭滴管吸取其中的一種溶液，向另一只試管中滴加，
如果開始時沒有氣泡產(chǎn)生，滴加一會兒后產(chǎn)生氣泡，說明膠頭滴管中的溶液是稀鹽酸，另一種是碳酸鈉溶液；
如果一開始就有氣泡產(chǎn)生，說明膠頭滴管中的溶液是碳酸鈉溶液，另一種是稀鹽酸．
故答案為：【實驗假設】③CO、H₂；
【實驗過程】無水硫酸銅變藍，CO；
【實驗反思】將尾氣點燃處理；
【實驗拓展】
（1）如果氫氧化鈉被完全消耗，生成的Na₂CO₃與少量鹽酸反應生成NaHCO₃和NaCl，也沒有氣體產(chǎn)生；
（2）取一種溶液加入試管，用滴管逐滴滴入另一種溶液，若開始無明顯現(xiàn)象，過量時才有氣體產(chǎn)生，則試管中溶液為Na₂CO₃，滴管中溶液為稀鹽酸；若立即產(chǎn)生氣體，則試管中溶液為稀鹽酸，滴管中溶液為Na₂CO₃．

點評 化學實驗現(xiàn)象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應關(guān)系，并有助于提高觀察、實驗能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握觀察實驗現(xiàn)象的方法．