Question

2．某無(wú)色氣體，可能含有H₂、CO、CO₂、H₂O中的一種或多種．現(xiàn)將該氣體依次經(jīng)過(guò)下列裝置處理（假設(shè)每步作用均完全）．有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：
Ⅰ．A裝置質(zhì)量增重；
Ⅱ．B裝置中的固體由黑變紅；
Ⅲ．C裝置中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)；
Ⅳ．D裝置質(zhì)量增加．請(qǐng)回答下列問題：

①裝置C中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)的原因是CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；CuSO₄+5H₂O=CuSO₄•5H₂O（用化學(xué)方程式表示），裝置C的作用是檢驗(yàn)是否生成水證明氫氣是否存在；
②由現(xiàn)象Ⅱ和Ⅳ可知該混合氣體中肯定含有CO，該物質(zhì)在裝置B中與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
③有同學(xué)認(rèn)為圖實(shí)驗(yàn)方案不合理，請(qǐng)你指出存在的問題無(wú)法確定水和二氧化碳的存在情況，改進(jìn)方案是在裝置A前增加兩個(gè)裝置：無(wú)水CuSO₄→澄清石灰水（在裝置A前增加一個(gè)無(wú)水CuSO₄裝置）．

Answer 1

分析 ①根據(jù)無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)的性質(zhì)進(jìn)行分析；
②根據(jù)氫氣和一氧化碳具有還原性，二氧化碳會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)進(jìn)行分析；
③根據(jù)通過(guò)D后氣體可能會(huì)攜帶水蒸氣進(jìn)行分析．

解答 解：①根據(jù)C裝置中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)知，B裝置中的反應(yīng)有水生成，而無(wú)色氣體中可能含有H₂、CO、CO₂、H₂O中的一種或多種，可判知是氫氣與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成了水，該反應(yīng)用化學(xué)方程式表示為：CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，裝置C的作用是吸收氣體中的水蒸氣；
②根據(jù)D裝置質(zhì)量增加可判斷B裝置中的反應(yīng)有二氧化碳生成，一氧化碳具有還原性，在加熱條件下可與B裝置中的氧化銅反應(yīng)使固體由黑變紅同時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w，于是由現(xiàn)象Ⅱ和Ⅳ可判斷該混合氣體中肯定含有CO，CO在裝置B中與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CuO+CO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
③固體氫氧化鈉能夠吸收水和二氧化碳，因此無(wú)法確定二氧化碳喝水的存在，因此在裝置A前增加兩個(gè)裝置：無(wú)水CuSO₄→澄清石灰水（在裝置A前增加一個(gè)無(wú)水CuSO₄裝置）．
故答案為：①CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，CuSO₄+5H₂O=CuSO₄•5H₂O；檢驗(yàn)是否生成水證明氫氣是否存在；
②CO；CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
③無(wú)法確定水和二氧化碳的存在情況；在裝置A前增加兩個(gè)裝置：無(wú)水CuSO₄→澄清石灰水（在裝置A前增加一個(gè)無(wú)水CuSO₄裝置）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氫氣、一氧化碳還原氧化銅，二氧化碳與堿反應(yīng)以及混合物分離除雜等，要注意操作的順序及各裝置的作用．