Question

【題目】焦炭(主要成分是碳單質，雜質不與水反應) 與水蒸氣在高溫條件下反應，能產 生一種俗稱為水煤氣的氣體燃料，可能還有 H2、CO、CO2。某小組同學設計了如下實驗裝 置并進行實驗。實驗后發現 A 裝置中溶液變渾濁,D 中的固體由黑色變紅色，E 中的固體由 白色變藍色,G 裝置中有水流入燒杯。（已知無水硫酸銅水蒸氣變藍, 堿石灰能吸收二氧化 碳和水蒸氣,濃硫酸能吸收水蒸氣）

在反應前后對 D、E 裝置進行了質量的測量(各步反應均完全)，測量結果如下表：

請分析回答下列問題:

（1）水煤氣中一定含有 CO2的理由是_______________（用化學方程式表示）。

（2）一定能證明水煤氣中有氫氣存在的實驗現象是______________。

（3）G 裝置的作用：①“抽氣”；②______________________。

（4）該小組同學通過數據分析，證明水煤氣中存在 CO 氣體, 請利用上表中的原始數據, 列出數據分析過程(只列式不計算)。__________________。

（5）同學們發現，不通過測量反應前后裝置的質量，也可方便的證明 CO 氣體的存在。只需增加一個上圖中的裝置______________（填裝置序號）來代替裝置 F。

Answer 1

【答案】 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O E中白色固體變藍,D 中黑色固體變紅 收集尾氣，防止污染空氣 D 裝置減重 m1=223.3g-215.0g；E 裝置增重 m2=267.2g-260.0g；m1×16>m2×18,在H2以外的其他還原劑，因此一定存在CO還原氧化銅,所以存 A

【解析】（1）將混合氣體通入澄清石灰水后有渾濁現象，說明一定有二氧化碳氣體，反應方程式為：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；

（2）如混合氣體中有氫氣的話，D裝置中氧化銅與氫氣反應，生成水，故E裝置中變為藍色，故一定能證明水煤氣中有氫氣存在的實驗現象是E中白色固體變藍,D 中黑色固體變紅；

（3）水煤氣中可能有一氧化碳，故反應的尾氣中可能含有一氧化碳，一氧化碳是有毒的氣體，故G裝置可以收集尾氣，防止污染空氣；

（4）D 裝置減重 m1=223.3g-215.0g=8.3g；E 裝置增重 m2= 267.2g-260.0g=7.2g，說明D裝置中被奪走的氧元素的質量為8.3g，而E裝置中生成水的質量只有7.2g，說明D裝置中的氧元素還被其他的還原劑奪取，故一定含有一氧化碳；

（5）可以用A裝置來替換F裝置，如A裝置中變渾濁的話，則一定有一氧化碳；