Question

【題目】水蒸氣通過灼熱的焦炭后得到的混合氣體有哪些成分？某化學興趣小組在老師的指導下，對此進行了實驗探究。

〔猜想與假設〕①該混合氣體只含有一氧化碳、氫氣；

②該混合氣體含有一氧化碳、二氧化碳、氫氣和水蒸氣；

③該混合氣體只含有二氧化碳、氫氣和水蒸氣；

④該混合氣體只含有一氧化碳、二氧化碳和氫氣。

〔査閱資料〕①無水硫酸銅遇水由白色變為藍色;

②堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物;

③氫氣與一氧化碳都具有還原性。

〔收集證據〕同學們在老師的指導下設計了如下圖所示裝置(部分夾持儀器已略去)，并進行了實驗。

（1）裝置A中無水硫酸銅由白色變為藍色，裝置B中澄清石灰水變渾濁，由此得出的結論為混合氣體中有___。B中發生反應的化學方程式為____。

（2）反應前裝置C中的藥品為__溶液。

（3）反應后E中紅色氧化鐵粉末變為黑色，F中無水硫酸銅由白色變為藍色，G中澄清石灰水變渾濁，說明混合氣體中還存在的氣體是___。

〔實驗結論〕猜想___正確。

〔實驗反思〕經過討論，同學們將上圖裝置進行了簡化，只用右圖所示裝置并自選必要試劑就能完成探究(假設每步都完全反應)。實驗過程中干燥的涼燒杯內壁能觀察到的現象是______，應補充的最后一步實驗操作及現象是____________。

Answer 1

【答案】水蒸氣和二氧化碳 氫氧化鈉 氫氣和一氧化碳 ② 有水珠（或水霧） 迅速將小燒杯倒轉，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水變渾濁

【解析】

（1）由無水硫酸銅遇水變藍和澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁的特點可知，混合氣體中有水蒸氣和二氧化碳；裝置B中澄清石灰水與二氧化碳反應的化學式是：；

（2）C裝置中應是氫氧化鈉溶液，目的是吸收混合氣體中的二氧化碳；

（3）E中氧化銅變紅，說明有一氧化碳氣體或氫氣或二者的混合氣體；F中無水硫酸銅變藍，說明有氫氣，因為氫氣還原氧化銅可生成水；G中澄清石灰水變渾濁，說明有一氧化碳氣體，因為一氧化碳還原氧化銅可生成二氧化碳；

[實驗結論]

根據以上實驗可知，混合氣體中有氫氣、一氧化碳、水蒸氣、二氧化碳，故猜想②正確；

[實驗反思]

堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，其中的氫氧化鈉固體可吸收二氧化碳，氧化鈣可吸收水蒸氣．因為還有氫氣和一氧化碳，所以燒杯壁上有小水珠（或水霧），因氫氣燃燒生成水；最后迅速將小燒杯倒轉，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水變渾濁，因為一氧化碳燃燒生成了二氧化碳。