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【高考原题】水蒸气通过灼热的煤所产生的混和气，其主要成份是CO、H₂还含有CO₂和水蒸气.请用下列装置设计一个实验，以确认上述混和气中含有CO和H₂

(1)连接上述装置的正确顺序是:(填各接口的代码字母)

混和气→( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( ).

(2)确认混和气中含有H₂的实验现象是；其理由是            .

(3)确认混和气中含有CO的实验现象是；其理由是              .

【答案】(1)(E)→(F)接(D)→(C)接(A)→(B)[接(J)(I)接(H)→(G)

(2)黑色CuO变红、无水硫酸铜变蓝。因为H₂通过灼热的CuO后生成铜和水蒸气，水蒸气使无水硫酸铜变蓝

(3)黑色固体变红，澄清石灰水变混浊。因为CO通过灼热的CuO后生成铜和CO₂气体，通入澄清石灰水中变混浊。

【解析】

一、水煤气通过灼热的煤炭，有以下反应：C ＋ H₂O(g)CO ＋ H₂， CO ＋ H₂O(g)CO₂＋H₂，所以水煤气中含有CO、H₂，还含有CO₂和H₂O(g)。

CO、H₂的检验方法如下：

1.CO:

检验思路：不能直接检验，而是CO先通过灼热氧化铜转化为CO₂，再检验CO₂

现象：黑色固体变红，澄清的石灰水变浑浊

化学方程式：

CO ＋ CuOCu ＋ CO₂

CO₂＋Ca(OH)₂= CaCO₃↓＋H₂O

2.H₂

检验思路：H₂，不能直接检验，而是H₂先通过灼热氧化铜转化为，再检验生成的H₂O(g)

现象：黑色固体变红，无水硫酸铜由白色变为蓝色

化学方程式：

H₂＋CuOCu ＋ H₂O

CuSO₄＋5H₂O = CuSO₄·5H₂O

二、实验中的干扰因素：CO₂会干扰CO的检验，H₂O 会干扰H₂的检验，所以事先先要除去CO₂，H₂O(g)

三、各种试剂的用途：

1. CuO:将H₂和CO转化为H₂O 和CO₂

2.浓硫酸: 只能用来除去H₂O(g)而不能用来检验H₂O(g)，因为吸水无现象

3.无水硫酸铜: 可以用来检验水的存在(有白色固体变蓝的现象)，不能用来除去水(吸水效率低)

4. NaOH溶液:可以用来除去CO₂，因其浓度大，除去吸收CO₂完全，彻底。不能用来验证CO₂，无现象

5.Ca(OH)₂溶液: 可验证CO₂，有明显现象，但不能用来除去CO₂，因其微溶于水，浓度低，吸收CO₂不全

四、试剂排列的安排：先验水，后除水。

混合气→NaOH 溶液(先除去CO₂)→浓硫酸(后除去水蒸气)→灼热氧化铜(将H₂，CO转化为H₂O，CO₂)→通过无水CuSO₄检验H₂O(g)→通过澄清石灰水检验CO₂

五、导管连接顺序安排：洗气瓶：长进短出；球形干燥管：粗进细出。硬质玻璃管：一般左进右出。

六、拓展：如果选择足量碱石灰(装入球形干燥管)，可以一次性除去CO₂和H₂O两种杂质气体。