Question

X混合氣體由H₂、CO、CH₄的成分組成，為檢驗氣體的成分設計了如下的實驗裝置（注：夾持裝置未畫出；無水硫酸銅遇水由白色變成藍色，可用于檢驗水的存在）：

【閱資料】
（1）CO和二氯化鈀（PdCl₂）溶液反應產生黑色鈀（Pd）：CO+PdCl₂+H₂O=CO₂+Pd↓+2X，該反應中X的化學式是______．
高溫
（2）在高溫條件下，H₂可還原氧化鐵，產生鐵和水．在高溫條件下，CH₄也可與Fe₂O₃反應：4Fe₂O₃+nCH₄ 8Fe+nCO₂+2nH₂O，其中n的值為______（填數字）．
【提出假設】關于X混合氣體的組成，同學們提出下列假設：
①H₂和CO　　 ②H₂和CH₄③CO和CH₄④H₂、CO和CH₄
【實驗現象】A中出現黑色固體；C中固體逐漸變為黑色；D固體變為藍色；E中溶液變渾濁．
【問題討論】
（3）根據以上實驗現象，甲同學和老師一致認為：可排除假設______（填假設序號）．
（4）根據以上實驗現象，乙認為可排除“假設①”．你認為乙的結論是否正確？______．
（5）丙同學認為：要驗證剩余的假設是否成立，需要在A、B之間增加裝置H，但該裝置未畫完整，請在答題卡中將裝置畫完整．
（6）丁同學利用改進后的裝置進行實驗，測得實驗中裝置D質量增加m₁g，裝置E和F質量增加的總和為m₂g，若m₁：m₂=______（填寫比值），則“假設③”成立．

Answer 1

解：（1）根據化學反應前后原子的種類和數目不變，由CO+PdCl₂+H₂O=CO₂+Pd↓+2X可知，該反應中X的化學式是HCl；
（2）由質量守恒定律化學反應前后原子的種類和數目不變可知，4Fe₂O₃+nCH₄8Fe+nCO₂+2nH₂O，n的值為3；
（3）A中出現黑色固體說明有一氧化碳，所以排除假設②；
（4）如果只有氫氣和一氧化碳氣體也出現以上現象，所以乙的結論不正確；
（5）氣體的流向可知，要驗證剩余的假設是否成立，需要在A、B之間增加裝置H，則H裝置如圖：；
（6）由4Fe₂O₃+3CH₄8Fe+3CO₂+6H₂O可知，生成水和二氧化碳質量比=（6×18）：（3×44）=9：11，所以m₁：m₂=9：11時，“假設③”成立．
故答案為：（1）HCl；（2）3；（3）②；（4）不正確；（5）②如右圖 ；（6）9：11．
分析：（1）根據化學反應前后原子的種類和數目不變進行解答；
（2）根據質量守恒定律進行化學方程式的配平；
（3）根據A中出現黑色固體說明有一氧化碳，所以排除假設②；
（4）如果只有氫氣和一氧化碳氣體也出現以上現象，所以乙的結論不正確；
（5）根據氣體的流向對裝置進行設計；
（6）根據裝置D質量增加m₁g為水的質量，裝置E和F質量增加的總和為m₂g為二氧化碳的質量，進行解答．
點評：熟練掌握常見氣體的性質，并能利用其性質對它進行檢驗、鑒別，這是我們必須掌握的基本技能，也是化學實驗考查的熱點之一．