Question

4．水煤氣是將水蒸氣通過灼熱的焦炭而生成的氣體，主要成分是一氧化碳、氫氣及少量的二氧化碳和水蒸氣．某課題組同學為驗證水煤氣的成分，做了以下準備：
（一）資料收集：
①H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O  
②CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂
③無水硫酸銅遇水由白色變為藍色
（二）設計實驗裝置

請分析上面信息后回答：
①你認為驗證水煤氣中各成分的順序依次是H₂O、CO₂、H₂、CO；
②裝置C的目的是吸收二氧化碳氣體，裝置D的作用是除去水蒸氣；
③裝置E內觀察到的現象是反應物由黑色變成紅色；
④實驗中兩次用到裝置A，其目的分別是驗證水煤氣含有水蒸氣，通過驗證生成物中有水蒸氣來證明水煤氣中含有氫氣．

Answer 1

分析 ①實驗室中常用無水硫酸銅遇水由白色變為藍色來驗證水，澄清的石灰水來驗證二氧化碳，通過黑色的氧化銅轉變成紅色的銅來驗證有還原性的物質存在；
②實驗室常用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳，用濃硫酸來干燥氣體；
③根據氫氣、一氧化碳與氧化銅的反應分析；
④實驗中兩次用到裝置A，其目的是不同的，第一次用到裝置A，其目的是驗證水煤氣含有水蒸氣，第二次用到裝置A，其目的是：生成物中有水蒸氣來證明水煤氣中含有氫氣．

解答 解：①由題意可知，無水硫酸銅由白色變為藍色、澄清的石灰水變渾濁、黑色的氧化銅轉變成紅色的銅及
無水硫酸銅由白色變為藍色、澄清的石灰水變渾濁，分別驗證水煤氣中各成分的順序依次是：H₂O、CO₂、H₂、CO；
②由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應，裝置C的目的是：吸收二氧化碳．濃硫酸具有吸水性，裝置D的作用是：除去水蒸氣；
③氧化銅是黑色的銅石紅色的，在加熱的條件下，一氧化碳和氫氣能將氧化銅還原為銅．所以，裝置E內觀察到的現象是：黑色變成紅色；
④實驗中兩次用到裝置A，其目的分別是驗證水煤氣含有水蒸氣，通過驗證生成物中有水蒸氣來證明水煤氣中含有氫氣；
故答案為：①H₂O、CO₂、H₂、CO； ②吸收二氧化碳氣體，除去水蒸氣； ③反應物由黑色變成紅色；④驗證水煤氣含有水蒸氣；  通過驗證生成物中有水蒸氣來證明水煤氣中含有氫氣．

點評 本題以實驗探究的形式考查常見氣體氫氣、一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣的性質，同學們要具有綜合的化學知識才能做好此題．