Question

3．某化學興趣小組對水蒸氣通過灼熱的焦炭后，得到的混合氣體主要成分產(chǎn)生了興趣．同學們決定通過實驗進行探究．
【提出猜想】該混合氣體成分為：一氧化碳、二氧化碳、氫氣和水蒸氣．
【查閱資料】
a．無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{色；
b．堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物；
c．H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
d．CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
【實驗過程】
同學們在老師的指導下設計了如圖所示裝置，并進行了實驗（部分夾持儀器已略去）．

（1）裝置A中無水硫酸銅變藍，裝置B中澄清石灰水變渾濁，由此得出的結論混合氣體中含有水蒸氣和二氧化碳．
（2）裝置D中的藥品為濃硫酸．
（3）同學們通過觀察裝置E、F中的現(xiàn)象后，證明了混合氣中含有氫氣．為了證明第四種氣體的存在，可用裝有澄清石灰水（填試劑名稱）的裝置G．
【實驗結論】猜想正確．
【實驗反思】
經(jīng)過討論，同學們將上圖中裝置C～H進行了簡化，改進后的裝置如圖所示：

其中，干燥管中堿石灰的作用為除去混合氣體中剩余的CO₂和水蒸氣，燒杯上能觀察到的現(xiàn)象是燒杯內壁有水霧產(chǎn)生，進一步證明第四種氣體的存在實驗操作是將燒杯倒過來，倒入少量澄清石灰水，振蕩．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)無水硫酸銅遇水變藍和澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，判斷混合氣體中的氣體；
（2）CD裝置應是除去（1）中所驗證的氣體；
（3）根據(jù)E中氧化銅變紅、F中無水硫酸銅變藍、G中澄清石灰水變渾濁，判斷混合氣體中其余氣體；
【實驗反思】根據(jù)堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物做出判斷；根據(jù)剩余的氫氣和一氧化碳可以燃燒判斷燒杯中的現(xiàn)象和最后一步實驗操作．

解答 解：（1）由無水硫酸銅遇水變藍和澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁的特點可知，混合氣體中有水蒸氣和二氧化碳；
故答案為：混合氣體中有水蒸氣和二氧化碳；
（2）C裝置中應是濃氫氧化鈉，目的是吸收混合氣體中的二氧化碳，D裝置中應是濃硫酸，目的是吸收混合氣體中的水蒸氣．故答案為：濃硫酸；
（3）E中氧化銅變紅，說明有一氧化碳氣體或氫氣或二者的混合氣體；F中無水硫酸銅變藍，說明有氫氣，因為氫氣還原氧化銅可生成水；G中澄清石灰水變渾濁，說明有一氧化碳氣體，因為一氧化碳還原氧化銅可生成二氧化碳；同時E中的變化說明，一氧化碳具有還原性．
【實驗反思】堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，其中的氫氧化鈉固體可吸收二氧化碳，氧化鈣可吸收水蒸氣．在尖嘴處點燃氣體，在火焰上方罩一個干燥、潔凈的燒杯，若燒杯壁上有小水珠（或水霧），則證明有氫氣，因氫氣燃燒生成水；將燒杯倒過來，倒入少量澄清石灰水，振蕩，石灰水變渾濁．說明有一氧化碳．因一氧化碳燃燒生成了二氧化碳．
故答案為：（1）混合氣體中含有水蒸氣和二氧化碳；
（2）濃硫酸；
（3）澄清石灰水；
實驗反思：除去混合氣體中剩余的CO₂和水蒸氣；
燒杯內壁有水霧產(chǎn)生； 將燒杯倒過來，倒入少量澄清石灰水，振蕩．

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．