Question

10．某混合氣體可能含有CO、H₂、CO₂和H₂O（氣）中的一種或幾種．為驗證其組成，老師提供了以下裝置（夾持儀器已省略，假設每步操作氣體均吸收完全）．請填空：
（1）若實驗裝置的連接順序為混合氣體→C→A→B→D，根據圖示現象，可以判斷出混合氣體的組成可能是：

甲	乙	丙
含有CO、H2、H2O（氣）	含有CO、H2、CO2和H2O（氣）	含有CO、H2、CO2

（2）小王同學認為，由于他們對裝置C（填編號）中的實驗現象分析不同而導致（1）中的結論由差異．小王同學根據${CO}_{3}^{2-}$的檢驗方法，利用上述實驗結束后裝置內藥品和某種常見的試劑進行實驗，證明了甲的結論是正確的．請幫助小王同學完成實驗報告：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
將C中固體取出，加入燒杯（試管）中，加入過量稀鹽酸	無明顯現象	混合氣體中含有CO、H2和H2O（氣）

（3）裝置D中溶質變渾濁，反應的化學方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）由題意可知，按照實驗步驟依次進行實驗．①氫氧化鈉固體具有吸水性和吸收二氧化碳性，氫氧化鈉固體質量增加，說明氣體中有水蒸氣或二氧化碳⇒②灼熱的氧化銅，黑色粉末變紅色，說明有一氧化碳或氫氣或二者的混合氣體⇒③無水硫酸銅，白色粉末變藍，說明上一步反應生成了水，有氫氣⇒④澄清的石灰水，石灰水變渾濁，說明②的反應中有二氧化碳氣體生成，同時說明混合氣體中有CO，據此分析；
（2）若混合氣體中含有CO₂、H₂O（氣），則在A中的氫氧化鈉會吸收二氧化碳而成為碳酸鈉，所以利用稀鹽酸進行驗證即可．若加入稀鹽酸后，有氣泡冒出，則氫氧化鈉吸收了二氧化碳氣體，若無現象發生，則原混合氣體中無二氧化碳氣體；
（3）根據二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和水寫出反應的方程式．

解答 解：（1）氫氧化鈉固體具有吸水性和吸收二氧化碳性，氫氧化鈉固體質量增加，說明氣體中有水蒸氣或二氧化碳；灼熱的氧化銅，黑色粉末變紅色，說明有一氧化碳或氫氣或二者的混合氣體；無水硫酸銅，白色粉末變藍，說明上一步反應生成了水，有氫氣；澄清的石灰水，石灰水變渾濁，說明②的反應中有二氧化碳氣體生成，同時說明混合氣體中有一氧化碳，因此結合甲、乙的分析，可知丙的分析可能是含有CO、H₂、CO₂；故填：CO、H₂、CO₂；
（2）若混合氣體中含有CO₂、H₂O（氣），則在A中的氫氧化鈉會吸收二氧化碳而成為碳酸鈉，所以利用稀鹽酸進行驗證即可．若加入稀鹽酸后，有氣泡冒出，則氫氧化鈉吸收了二氧化碳氣體，若無現象發生，則原混合氣體中無二氧化碳氣體；
故答案是：C；將C中固體取出，加入燒杯（試管）中，加入過量稀鹽酸；無明顯現象；
（3）CO₂能使澄清石灰水變渾濁，因為二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和水，故其反應方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

點評 此題主要考查了一氧化碳和氫氣還原氧化銅的實驗，從反應特點和生成物的性質進行設計，訓練同學們的探究能力．