Question

【題目】水煤氣的主要成分是CO、H2，還含有少量的CO2和H2O蒸氣。如圖所示裝置設計一個實驗，以證明水煤氣中含有CO和H2。試回答：

（1）連接上述各裝置的正確順序是（將甲、乙、丙、丁、戊填入方框內）：水煤氣→_____________（點燃尾氣）

（2）各裝置的作用是：

A．乙裝置________________________________。

B．丙裝置________________________________。

C．丁裝置________________________________。

D．戊裝置________________________________。

（3）寫出丙中的離子方程式______________________。

寫出丁中的離子方程式__________________。

Answer 1

【答案】（1）丙→戊→甲→乙→丁

（2）乙的作用：通過檢驗產生的水，來檢驗氫氣

丙的作用：除去水煤氣中的二氧化碳，防止干擾一氧化碳的檢驗

丁的作用：通過檢驗產生的二氧化碳，來檢驗一氧化碳

戊的作用：除去水煤氣中的水蒸氣，防止干擾氫氣的檢驗

（3）CO2+2OH－=H2O+CO32－；CO2+Ca2++2OH－=H2O+CaCO3↓

【解析】

試題分析：（1）定裝置順序：證明水煤氣中含有CO和H2，要利用它們還原氧化銅生成CO2和H2O的性質，所以一定先把水煤氣中含有的CO2和H2O蒸氣除掉，CO2用NaOH溶液吸收，H2O蒸氣用濃硫酸干燥，由于混合氣體在通過NaOH溶液時會帶出少量水分，所以應先除CO2再去H2O。除去CO2和H2O后的氣體通過加熱的CuO，反應后生成CO2和H2O混合氣，先通過無水CuSO4驗證生成的H2O，再通過澄清石灰水證生成的CO2，如果先通過石灰水，由于會帶出少量水分而干擾水的檢驗。所以裝置的連接順序為：丙→戊→甲→乙→丁。

（2）根據（1）中分析可知，乙裝置的作用是檢驗反應產生的水，從而證明水煤氣中含有氫氣；丙裝置的作用是除去水煤氣中含有的二氧化碳，防止干擾一氧化碳的檢驗；丁裝置的作用是檢驗反應產生的CO2，從而證明水煤氣中含有CO；戊裝置的作用是除去水煤氣中含有的水蒸氣，防止干擾氫氣的檢驗。故答案為：通過檢驗產生的水，來檢驗氫氣；除去水煤氣中的二氧化碳，防止干擾一氧化碳的檢驗；通過檢驗產生的二氧化碳，來檢驗一氧化碳；除去水煤氣中的水蒸氣，防止干擾氫氣的檢驗。

（3）丙裝置中是二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應，所以反應的離子方程式為CO2+2OH-=H2O+CO32-；丁裝置中是生成的CO2和Ca（OH）2反應生成沉淀，澄清石灰水要拆寫成離子的形式，反應的離子方程式為：CO2+Ca2++2OH-=H2O+CaCO3↓。