Question

1．張存浩、程開甲獲2013年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，上世紀(jì)50年代，張存浩與合作者研制出水煤氣合成液體燃料的高效熔鐵催化劑，乙烯及三碳以上產(chǎn)品產(chǎn)率超過(guò)當(dāng)時(shí)國(guó)際最高水平．某興趣小組同學(xué)想對(duì)炭和水蒸氣高溫下生成的水煤氣成分展開探究．
【提出問(wèn)題】水煤氣的成分是什么？
【猜想與假設(shè)】（1）CO  （2）CO₂（3）H₂  （4）CO、CO₂和H₂
【查閱資料】無(wú)水CuSO₄是白色固體，遇水變成藍(lán)色
【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們通過(guò)討論設(shè)計(jì)了如下的裝置圖

（1）檢驗(yàn)C0₂：A裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明水煤氣中有C0₂發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）檢驗(yàn)H₂：D中盛放濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，當(dāng)觀察到F中現(xiàn)象時(shí)固體由白色變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明水煤氣中有H₂．
（3）檢驗(yàn)CO：C中澄清的石灰水的作用是檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡，當(dāng)觀察到現(xiàn)象C中的澄清石灰水不變渾濁，G中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明水煤氣中有CO．
綜合以上探究你得出的結(jié)論是猜想（4）成立．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】
因?yàn)樗�煤氣是炭和水反�?yīng)的產(chǎn)物，因此水煤氣中可能含有一氧化碳、二氧化碳和氫氣；
【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
氫氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
濃硫酸具有吸水性，可以用作氧氣、二氧化碳、氫氣等氣體的干燥劑；
加熱條件下，氧化銅和一氧化碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，和氫氣反應(yīng)生成水．

解答 解：【猜想與假設(shè)】
因?yàn)樗�煤氣是炭和水反�?yīng)的產(chǎn)物，因此水煤氣中可能含有一氧化碳、二氧化碳和氫氣．
故填：CO、CO₂和H₂．
【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）A裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明水煤氣中有二氧化碳，這是因?yàn)槎�氧化碳能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
故填：澄清石灰水變渾濁；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）D中盛放濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，當(dāng)觀察到F中 固體由白色變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明水煤氣中有H₂．
故填：吸收水蒸氣； 固體由白色變?yōu)樗{(lán)色．
（3）C中澄清的石灰水的作用是檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡，當(dāng)觀察到C中的澄清石灰水不變渾濁，G中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明水煤氣中有CO．
故填：檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡；C中的澄清石灰水不變渾濁，G中澄清石灰水變渾濁．
綜合以上探究能夠得出的結(jié)論是猜想（4）成立．
故填：猜想（4）成立．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．