Question

某研究性學習小組查閱資料得知：焦炭（主要成分是碳單質，雜質不與水反應）與水蒸氣在高溫條件下反應，能產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）設計焦炭與水蒸氣反應的裝置，見圖1（圖中夾持儀器和加熱儀器已省略）．
（2）作出假設：依據所學知識分析，水煤氣中一定含有水蒸氣，可能含有H₂、CO、CO₂．
（3）實驗探究：同學們?yōu)樘骄克�煤氣的成份，設計了如下實驗裝置（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：同學們在反思實驗結果時發(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處化學方程式是

 

，C處化學方程式是

 

，

 

．

Answer 1

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

專題：科學探究

分析：（3）根據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；根據氫氣燃燒生成水，可以看到燒杯內壁上有水珠出現(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；根據氫氣燃燒生成水，看到燒杯內壁上有水珠出現(xiàn)能證明H₂存在；
（5）根據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）根據發(fā)生的反應書寫化學方程式，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，化學方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，C處是氫氣和一氧化碳燃燒，化學方程式是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：本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．