Question

水煤氣是將水蒸氣通過灼熱的焦炭而生成的氣體，主要成分是一氧化碳、氫氣及少量
的二氧化碳和水蒸氣．某課題組同學為驗證水煤氣的成分，做了以下準備：
（一）資料收集：①H₂+CuO

△   .

Cu+H₂O   ②CO+CuO

△   .

Cu+CO₂ ③無水硫酸銅遇水由白色變為藍色
（二）設計實驗裝置
請分析上面信息后回答：
①你認為驗證水煤氣中各成分的順序依次是

A

（選填序號）；
A．H₂O、CO₂、H₂、CO       B．H₂O、CO、H₂、CO
C．CO、H₂O、H₂、CO₂       D．CO、H₂、CO、H₂O
②裝置C的目的是

除去水煤氣中的二氧化碳

，裝置D的作用是

除去水煤氣中的水蒸氣

；
③實驗中兩次用到裝置B，前一次的目的是

驗證水煤氣中二氧化碳的存在

；
④實驗中兩次用到裝置A，后一次的作用是

檢驗水煤氣中是否含有氫氣

．
⑤裝置E內觀察到的現象是

黑色的氧化銅變成紅色

．

Answer 1

分析：①根據水能使白色硫酸銅變藍，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，氫氣還原氧化銅能生成水，一氧化碳還原氧化銅生成二氧化碳考慮本題．
②根據氫氧化鈉能與二氧化碳反應，濃硫酸具有吸水性考慮．
③根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁考慮本題．
④根據水能使無水硫酸銅變成藍色分析回答．
⑤氧化銅被還原成銅考慮實驗現象

解答：解：①水能使白色硫酸銅變藍，先通過無水硫酸銅是檢驗是否含有水的；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，再通過石灰水是檢驗是否含有二氧化碳的；再通過氫氧化鈉是除去原來的二氧化碳氣體，通過濃硫酸是除去原來的水蒸氣，通過氧化銅是檢驗是否含有還原性氣體，再通過無水硫酸銅，是看是否有水生成，因為氫氣還原氧化銅生成銅和水，所以是為了檢驗是否有氫氣的；最后通過澄清石灰水是看有沒有二氧化碳生成，由于一氧化碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳，所以是為了檢驗是否含有一氧化碳的．綜上所述，驗證水煤氣中各成分的順序依次是H₂O、CO₂、H₂、CO，所以A正確，B、C、D錯誤．
②氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，所以裝置C的目的是：除去水煤氣中的二氧化碳，排除對一氧化碳檢驗的干擾；由于濃硫酸具有吸水性，所以，裝置D的作用是：除去水煤氣中的水蒸氣，排除對氫氣檢驗的干擾．
③由于二氧化碳能時澄清的石灰水變渾濁，實驗中兩次用到裝置B，第一次使用裝置B目的是驗證水煤氣中二氧化碳的存在，第二次使用裝置B目的是通過驗證二氧化碳的存在證明水煤氣中含有一氧化碳；
④由于水能使無水硫酸銅變成藍色，實驗中兩次用到裝置A，后一次的作用是：檢驗水煤氣中是否含有氫氣
⑤由于氧化銅被還原成銅．所以，裝置E內觀察到的現象是：黑色的氧化銅變成紅色．
故答案為：
①A；②除去水煤氣中的二氧化碳；除去水煤氣中的水蒸氣．③驗證水煤氣中二氧化碳的存在；④檢驗水煤氣中是否含有氫氣；⑤黑色的氧化銅變成紅色．

點評：解答本題關鍵是要知道檢驗水用無水硫酸銅，檢驗二氧化碳用澄清石灰水，檢驗氫氣是通過氧化銅看有沒有水生成，檢驗一氧化碳是通過氧化銅看有沒有二氧化碳生成．