在燃燒正旺的炭火盆上,不小心灑上幾滴水,會看到有火苗竄起.這是什么氣體在燃燒?小軍、小虎、小明和小梅組成的合作學(xué)習(xí)小組對此問題展開了探究.

【組內(nèi)交流,形成共識】火焰是氣體物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的現(xiàn)象,既然有火苗,水與熾熱的碳反應(yīng)肯定產(chǎn)生了可燃性氣體,同時(shí)應(yīng)該還有未反應(yīng)的水蒸氣.
【提出猜想】小軍:可能含有CO;
小梅:可能含有H2;
小明:也可能是CO和H2的混合物;
小虎:不排除有非可燃性氣體生成,有可能還有少量的CO2
【查閱資料】
無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色.
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】合作學(xué)習(xí)小組成員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置圖,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn).
(1)請將下圖甲、乙、丙裝置按一定順序連接后放入上圖方框中,正確的連接順序是
乙丙甲
乙丙甲

(2)已知試管內(nèi)棉花不參與反應(yīng),它的作用是制造水蒸氣.裝置丙的作用是
除去二氧化碳
除去二氧化碳
.裝置甲的作用是
除去水蒸氣或干燥氣體
除去水蒸氣或干燥氣體

(3)實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置乙、C中澄清石灰水均變渾濁,B中黑色粉末變紅,D中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色.寫出乙中變化的化學(xué)方程式
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O

【討論交流】
(4)小軍認(rèn)為根據(jù)上述現(xiàn)象不足以說明產(chǎn)生的氣體中一定存在H2.小梅認(rèn)為只需將上述裝置稍作改進(jìn),就可證明產(chǎn)生的氣體中一定含有H2.小梅的改進(jìn)是
將裝置C和裝置D交換
將裝置C和裝置D交換

(5)小明認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)經(jīng)上述改進(jìn)后,還存在一個(gè)明顯的缺陷,該缺陷是
缺少尾氣處理裝置
缺少尾氣處理裝置

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】熾熱的炭和水蒸氣反應(yīng)有H2、CO和CO2生成.
分析:由題意“水與熾熱的碳反應(yīng)肯定產(chǎn)生了可燃性氣體,同時(shí)應(yīng)該還有未反應(yīng)的水蒸氣”,驗(yàn)證各成分的順序依次:實(shí)驗(yàn)室中常用無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色來驗(yàn)證水,澄清的石灰水來驗(yàn)證二氧化碳,實(shí)驗(yàn)室常用濃氫氧化鈉溶液充分吸收二氧化碳;用濃硫酸來干燥氣體;通過黑色的氧化銅轉(zhuǎn)變成紅色的銅來驗(yàn)證由還原性的物質(zhì)存在;從裝置B出來的氣體先由D檢驗(yàn)水分,再用C檢驗(yàn)是否生成二氧化碳;因?yàn)橐谎趸际且环N有毒的氣體,尾氣一般要收集火、點(diǎn)燃.
解答:解:由題意“水與熾熱的碳反應(yīng)肯定產(chǎn)生了可燃性氣體,同時(shí)應(yīng)該還有未反應(yīng)的水蒸氣”,驗(yàn)證各成分的順序依次:實(shí)驗(yàn)室中常用無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色來驗(yàn)證水,澄清的石灰水來驗(yàn)證二氧化碳,實(shí)驗(yàn)室常用濃氫氧化鈉溶液充分吸收二氧化碳;用濃硫酸來干燥氣體;通過黑色的氧化銅轉(zhuǎn)變成紅色的銅來驗(yàn)證由還原性的物質(zhì)存在;從裝置B出來的氣體先由D檢驗(yàn)水分,再用C檢驗(yàn)是否生成二氧化碳;因?yàn)橐谎趸际且环N有毒的氣體,尾氣一般要收集火、點(diǎn)燃.故:
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(1)由題意可知,用澄清的石灰水檢驗(yàn)二氧化碳、實(shí)驗(yàn)室常用濃氫氧化鈉溶液充分吸收二氧化碳;用濃硫酸來干燥氣體;則正確的連接順序依次是:乙丙甲;
(2)由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng),裝置丙的作用是:吸收二氧化碳.濃硫酸具有吸水性,裝置甲的作用是:除去水蒸氣或干燥氣體;
(3)實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置乙、C中澄清石灰水均變渾濁,B中黑色粉末變紅,D中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色.寫出乙中變化的化學(xué)方程式 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
【討論交流】
(4)小軍認(rèn)為根據(jù)上述現(xiàn)象不足以說明產(chǎn)生的氣體中一定存在H2.小梅認(rèn)為只需將上述裝置稍作改進(jìn),就可證明產(chǎn)生的氣體中一定含有H2.從裝置B出來的氣體先由D檢驗(yàn)水分,再用C檢驗(yàn)是否生成二氧化碳,故小梅的改進(jìn)是 將裝置C和裝置D交換.
(5)小明認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)經(jīng)上述改進(jìn)后,還存在一個(gè)明顯的缺陷,因?yàn)橐谎趸际且环N有毒的氣體,尾氣一般要收集火、點(diǎn)燃,故該缺陷是 缺少尾氣處理裝置.
故答案為:(1)乙丙甲;(2)除去二氧化碳;  除去水蒸氣或干燥氣體
(3)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
(4)將裝置C和裝置D交換;
(5)缺少尾氣處理裝置;
點(diǎn)評:本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查常見氣體氫氣、一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣的性質(zhì),同學(xué)們要具有綜合的化學(xué)知識才能做好此題.
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