Question

【題目】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(chēng)為水煤氣的氣體燃料，可能還有 H2、CO、CO2。某小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝 置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn) A 裝置中溶液變渾濁,D 中的固體由黑色變紅色，E 中的固體由 白色變藍(lán)色,G 裝置中有水流入燒杯。（已知無(wú)水硫酸銅水蒸氣變藍(lán), 堿石灰能吸收二氧化 碳和水蒸氣,濃硫酸能吸收水蒸氣）

在反應(yīng)前后對(duì) D、E 裝置進(jìn)行了質(zhì)量的測(cè)量(各步反應(yīng)均完全)，測(cè)量結(jié)果如下表：

請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題:

（1）水煤氣中一定含有 CO2的理由是_______________（用化學(xué)方程式表示）。

（2）一定能證明水煤氣中有氫氣存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________。

（3）G 裝置的作用：①“抽氣”；②______________________。

（4）該小組同學(xué)通過(guò)數(shù)據(jù)分析，證明水煤氣中存在 CO 氣體, 請(qǐng)利用上表中的原始數(shù)據(jù), 列出數(shù)據(jù)分析過(guò)程(只列式不計(jì)算)。__________________。

（5）同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，不通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前后裝置的質(zhì)量，也可方便的證明 CO 氣體的存在。只需增加一個(gè)上圖中的裝置______________（填裝置序號(hào)）來(lái)代替裝置 F。

Answer 1

【答案】 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O E中白色固體變藍(lán),D 中黑色固體變紅 收集尾氣，防止污染空氣 D 裝置減重 m1=223.3g-215.0g；E 裝置增重 m2=267.2g-260.0g；m1×16>m2×18,在H2以外的其他還原劑，因此一定存在CO還原氧化銅,所以存 A

【解析】（1）將混合氣體通入澄清石灰水后有渾濁現(xiàn)象，說(shuō)明一定有二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)方程式為：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；

（2）如混合氣體中有氫氣的話(huà)，D裝置中氧化銅與氫氣反應(yīng)，生成水，故E裝置中變?yōu)樗{(lán)色，故一定能證明水煤氣中有氫氣存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是E中白色固體變藍(lán),D 中黑色固體變紅；

（3）水煤氣中可能有一氧化碳，故反應(yīng)的尾氣中可能含有一氧化碳，一氧化碳是有毒的氣體，故G裝置可以收集尾氣，防止污染空氣；

（4）D 裝置減重 m1=223.3g-215.0g=8.3g；E 裝置增重 m2= 267.2g-260.0g=7.2g，說(shuō)明D裝置中被奪走的氧元素的質(zhì)量為8.3g，而E裝置中生成水的質(zhì)量只有7.2g，說(shuō)明D裝置中的氧元素還被其他的還原劑奪取，故一定含有一氧化碳；

（5）可以用A裝置來(lái)替換F裝置，如A裝置中變渾濁的話(huà)，則一定有一氧化碳；