Question

水蒸氣通過灼熱的焦炭后得到的混合氣體有哪些成分？某化學興趣小組在老師的指導下，對此進行了實驗探究．



提出猜想：
（1）只含一氧化碳、氫氣．
（2）含一氧化碳、二氧化碳、氫氣和水蒸氣．
（3）只含二氧化碳、氫氣和水蒸氣．
（4）只含一氧化碳、二氧化碳和氫氣．
查閱資料：
a．無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{色． 
b．堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣混合物．
c．濃硫酸具強烈吸水性，常用作些氣體干燥劑
實驗過程：同學們設計了如圖一所示裝置，并進行了實驗（部分夾持儀器已略去）．
（1）裝置A中無水硫酸銅變藍，裝置B中澄清石灰水變渾濁，由此得出結論為混合氣體中有______．B中變化方程為______．
（2）裝置C中藥品為______．
（3）E中氧化銅變紅、F中無水硫酸銅變藍、G中澄清石灰水變渾濁，說明混合氣體中還存在的氣體是______，儀器H在實驗中的目的是：______．
實驗結論：猜想______正確．
實驗反思：經過討論，同學們將圖一中裝置C～H進行了簡化，只用圖二所示裝置并自選必要試劑就能完成探究其中，干燥管中堿石灰作用為______燒杯上能觀察到現象是______最后一步實驗操作及現象是______．

Answer 1

（1）由無水硫酸銅遇水變藍和澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁的特點可知，混合氣體中有水蒸氣和二氧化碳；裝置B中澄清石灰水與二氧化碳反應的化學式是：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）C裝置中應是氫氧化鈉溶液，目的是吸收混合氣體中的二氧化碳．
（3）E中氧化銅變紅，說明有一氧化碳氣體或氫氣或二者的混合氣體；F中無水硫酸銅變藍，說明有氫氣，因為氫氣還原氧化銅可生成水；G中澄清石灰水變渾濁，說明有一氧化碳氣體，因為一氧化碳還原氧化銅可生成二氧化碳；由于一氧化碳能夠污染空氣，所以，儀器H在實驗中的目的是將一氧化碳轉化為二氧化碳，防止一氧化碳污染空氣；
【實驗結論】根據以上實驗可知，混合氣體中有氫氣、一氧化碳、水蒸氣、二氧化碳，故猜想（2）正確；
【實驗反思】堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，其中的氫氧化鈉固體可吸收二氧化碳，氧化鈣可吸收水蒸氣．所以，干燥管中堿石灰作用為除去混合氣體中剩余的二氧化碳和水蒸氣；由于剩余氣體中還有氫氣和一氧化碳，因氫氣燃燒生成水，所以，燒杯上能觀察到現象是：燒杯內壁上有無色液滴生成；因一氧化碳燃燒生成了二氧化碳．所以，最后一步實驗操作及現象是：將燒杯中迅速倒轉過來，倒入少量澄清石灰水，振蕩；實驗現象：澄清石灰水變渾濁．
故答為：實驗過程：（1）水蒸氣和二氧化碳、Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；（2）氫氧化鈉溶液；（3）氫氣和一氧化碳，將一氧化碳轉化為二氧化碳，防止一氧化碳污染空氣；【實驗結論】（2）；實驗反思：除去混合氣體中的水蒸氣和二氧化碳，點燃氣體時，燒杯內壁上有無色液滴生成；將燒杯中迅速倒轉過來，倒入少量澄清石灰水，振蕩；實驗現象：澄清石灰水變渾濁．