Question

工業(yè)上用赤熱的焦炭和水蒸氣在高溫條件下生產(chǎn)水煤氣，其產(chǎn)物中含有H₂O、H₂、CO、CO₂等物質(zhì)．課外興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置，用來證明水煤氣中含有H₂和CO，請根據(jù)下圖回答有關(guān)問題：（裝置圖中省去了鐵架臺(tái)）

（1）裝置B、C的作用分別是

 

、

 

．
（2）證明水煤氣中有H₂的現(xiàn)象是

 

．
（3）小華同學(xué)認(rèn)為該裝置還可用來測定氧化銅中銅、氧元素質(zhì)量比．他記錄了以下兩個(gè)數(shù)據(jù)：反應(yīng)前D裝置中氧化銅樣品為Xg，反應(yīng)后F裝置增重Yg，則氧化銅中銅、氧元素質(zhì)量比的計(jì)算式為

 

（用字母表示）．若考慮到石灰水中的Ca（OH）₂的溶解性較差，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能比真實(shí)數(shù)值

 

（填“偏大”或“偏小”）．
（4）該裝置的設(shè)計(jì)，有一處明顯的不足，應(yīng)如何改進(jìn)

 

．

Answer 1

分析：要證明一氧化碳和氫氣的存在，可以從這兩種物質(zhì)反應(yīng)后生成的二氧化碳和水進(jìn)行證明，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，水能使無水硫酸銅變藍(lán)，一氧化碳是有毒的氣體，使用后必須進(jìn)行尾氣處理．

解答：解：（1）水煤氣中含有二氧化碳和水，使用澄清石灰水的目的是檢驗(yàn)其中的二氧化碳是否被除盡，濃硫酸具有吸水性，能將水煤氣中的水分除去，所以本題答案為：檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡，除水；
（2）氫氣具有還原性，能將氧化銅還原為紅色的銅，生成的水能使無水硫酸銅變藍(lán)，所以本題答案為：氧化銅粉末逐漸變紅，且無水硫酸銅變藍(lán)；
（3）反應(yīng)后F裝置增重Yg，說明生成的二氧化碳的質(zhì)量為Yg，設(shè)生成的銅的質(zhì)量為x
CuO+CO

△   .

Cu+CO₂
          64  44
          X    Yg

64

x

=

44

Yg

  x=

16Yg

11

所以氧元素的質(zhì)量為：Xg-

16Yg

11

，所以銅氧兩種元素的質(zhì)量比為：16Y：（11X-16Y）
氫氧化鈣吸收二氧化碳不完全，則會(huì)導(dǎo)致二氧化碳的質(zhì)量偏大，求得的銅元素的質(zhì)量偏大而氧元素質(zhì)量偏小，會(huì)導(dǎo)致比值偏大，所以本題答案為：16Y：（11X-16Y），偏大．
（4）一氧化碳是有毒的氣體，必須進(jìn)行尾氣處理，以防造成空氣污染，所以本題答案為：沒有進(jìn)行尾氣處理，可收集或直接點(diǎn)燃．

點(diǎn)評：本題考查了一氧化碳和氫氣存在的檢驗(yàn)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進(jìn)行，檢驗(yàn)氫氣的存在是根據(jù)反應(yīng)后生成的水進(jìn)行，檢驗(yàn)一氧化碳的存在是根據(jù)反應(yīng)后生成的二氧化碳進(jìn)行．