Question

某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知：焦炭（主要成分是碳單質(zhì)，雜質(zhì)不與水反應(yīng)）與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)，能產(chǎn)生一種俗稱為水煤氣的氣體燃料（水煤氣中不含甲烷等有機物）．為探究水煤氣的成份，該小組開展了如下活動：（1）設(shè)計焦炭與水蒸氣反應(yīng)的裝置，見圖1（圖中夾持儀器和加熱儀器已省略）．
（2）作出假設(shè)：依據(jù)所學(xué)知識分析，水煤氣中一定含有水蒸氣，可能含有H₂、CO、CO₂．
（3）實驗探究：同學(xué)們?yōu)樘骄克�煤氣的成份，設(shè)計了如下實驗裝置（圖2）并進行實驗．

請分析圖2所示裝置的實驗原理，填寫下表中的空格：

儀器編號	所盛試劑的名稱	試劑或裝置的作用
A
B
C
D

（4）結(jié)果分析：實驗證明水煤氣中有H₂、CO、CO₂．
①能證明CO₂存在的現(xiàn)象是

 

．②能證明CO存在的現(xiàn)象是

 

．
③能證明H₂存在的現(xiàn)象是

 

．
（5）交流反思：同學(xué)們在反思實驗結(jié)果時發(fā)現(xiàn)圖2所示實驗存在缺陷，請你分析造成此實驗缺陷的原因：

 

，對此你提出的改進措施是

 

．
（6）A處化學(xué)方程式是

 

，C處化學(xué)方程式是

 

，

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式,氫氣的化學(xué)性質(zhì)與燃燒實驗

專題：科學(xué)探究

分析：（3）根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁可以判斷A中盛放的試劑是澄清石灰水；為了消除水蒸氣的影響，所以B中盛放的是濃硫酸；根據(jù)氫氣燃燒生成水，可以看到燒杯內(nèi)壁上有水珠出現(xiàn)；一氧化碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
（4）根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁可以證明二氧化碳的存在；根據(jù)一氧化碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁能證明CO存在；根據(jù)氫氣燃燒生成水，看到燒杯內(nèi)壁上有水珠出現(xiàn)能證明H₂存在；
（5）根據(jù)A中的澄清石灰水不一定把水煤氣中二氧化碳全部吸收掉，所以對后面的一氧化碳檢驗有影響進行解答；
（6）根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)書寫化學(xué)方程式，注意條件和配平．

解答：解：（3）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁可以判斷A中盛放的試劑是澄清石灰水；為了吸收水煤氣中的水蒸氣，所以B中盛放的是濃硫酸；氫氣燃燒生成水以及一氧化碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行解答；
（4）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁可以證明二氧化碳的存在；一氧化碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁能證明CO存在；因為氫氣燃燒生成水，看到C中燒杯內(nèi)壁上有水珠出現(xiàn)，能證明H₂存在；
（5）A中的澄清石灰水不一定把水煤氣中二氧化碳全部吸收掉，所以對后面的一氧化碳檢驗有影響；改進措施是在AB之間安裝一個洗氣裝置，盛放的試劑是氫氧化鈉溶液，目的是將水煤氣中多余的二氧化碳除掉；
（6）A處是二氧化碳和石灰水反應(yīng)，化學(xué)方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，C處是氫氣和一氧化碳燃燒，化學(xué)方程式是2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O，2CO+O₂

點燃  .

2CO₂．
故答案為：（3）

儀器編號	所盛試劑的名稱	試劑或裝置的作用
A	澄清石灰水	證明二氧化碳的存在
B	濃硫酸	吸收水煤氣中的水蒸氣
C		因為氫氣燃燒生成水，看到燒杯內(nèi)壁上有水珠出現(xiàn)，能證明H2存在
D		一氧化碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁能證明CO存在

（4）①A中澄清石灰水變渾濁；②D中澄清石灰水變渾濁；③C中燒杯內(nèi)壁上有水珠出現(xiàn)；
（5）A中的澄清石灰水不一定把水煤氣中二氧化碳全部吸收掉，所以對后面的一氧化碳檢驗有影響；在AB之間安裝一個洗氣裝置，盛放的試劑是氫氧化鈉溶液．
（6）（6）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O，2CO+O₂

點燃  .

2CO₂．

點評：本題主要考查學(xué)生運用所學(xué)化學(xué)知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學(xué)生整合知識的能力．