Question

水蒸氣通過熾熱的焦炭得到的水煤氣，其主要成分是CO和H₂，還含有少量CO₂和水蒸氣，請用下列裝置設計一個實驗，以證明水煤氣中含有CO和H₂．

（1）連接上述所有裝置的正確順序是（用甲、乙、丙、丁、戊填入橫線上）：
水煤氣→________→________→________→________→________
（2）裝置丁在連接時，氣體必須由________進入（用“A”或“B”填寫）
（3）確認水煤氣中含有H₂的實驗現象主要是________．
（4）確認水煤氣中含有CO的實驗現象主要是________．
（5）上述實驗有何安全缺陷：________．你認為應如何改進________．

Answer 1

解：（1）要驗證一氧化碳和氫氣必須先除去原來的二氧化碳和水，要先通過氫氧化鈉除去二氧化碳，再通過濃硫酸除去水，否則再通過氫氧化鈉時，又會帶上水，除完二氧化碳和水，再通過氧化銅，在驗證生成物時要先驗證有沒有水，通過無水硫酸銅，看是否變藍，變藍說明有水生成，再通過石灰水看是否變渾濁，變渾濁說明有二氧化碳生成，即原氣體中有一氧化碳；
（2）除雜質連接儀器的原則是：長進短出；
（3）由于氫氣能還原氧化銅，使黑色粉末變成紅色，并能生成水，能使白色的無水硫酸銅變成藍色；
（4）由于一氧化碳能還原氧化銅，使黑色粉末變成紅色，并能生成二氧化碳，使澄清石灰水變渾濁；
（5）由于一氧化碳還原氧化銅時尾氣中會混有大量一氧化碳，而一氧化碳有毒，能污染空氣，所以缺點是缺少尾氣處理裝置，應該將尾氣點燃．
故答案為：（1）丙戊甲乙丁；（2）A；（3）甲中黑色物質變紅乙中無水硫酸銅變藍；（4）甲中黑色物質變紅丁中石灰水變渾濁；（5）沒有尾氣的處理 在B導管處點燃．
分析：（1）驗證一氧化碳是利用一氧化碳與氧化銅反應既能還原氧化銅，又能生成二氧化碳，驗證氫氣是利用氫氣與氧化銅反應既能還原氧化銅，又能生成水，所以要把原來的水和二氧化碳除掉；（2）根據除雜質的連接原則考慮；（3）考慮氫氣還原氧化銅的現象和生成水的檢驗現象；（4）考慮一氧化碳還原氧化銅的現象和生成二氧化碳的檢驗現象；（5）由于一氧化碳還原氧化銅時尾氣中會混有污染性氣體，再考慮除去的方法．
點評：通過回答本題要知道除雜質時要把水放到最后除，如果驗證水的存在時要把驗證水的存在的無水硫酸銅放在最前面．