Question

用水蒸气通过灼热的煤层制得水煤气，其主要成分是CO  H₂和少量CO₂  H₂O，如用下列装置设计一个实验，以证明水煤气中含有CO和H₂．

（1）水煤气通过上述装置的顺序应是______，
（2）气体经过C、D、E 装置时都应从（长管或短管）通入______，
（3）说明各装置的作用
A、______B、______C、______D、______E、______．

Answer

利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后将气体通过浓硫酸干燥，再将除去水和二氧化碳的水煤气通过加热的氧化铜，使用无水硫酸铜的白色粉末遇水变蓝色，检验反应后生成的水，使用澄清石灰水吸收二氧化碳变浑浊，检验反应后生成的二氧化碳，以完成证明水煤气中含有CO和H2的实验目的．
【解析】
（1）为除去混在水煤气中少量CO2 H2O，应将混合气体首先通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳，然后通过浓硫酸吸收水而进行干燥；除去二氧化碳和水的影响后的气体通过加热的氧化铜，使一氧化碳和氢气在加热条件下与氧化铜反应，将反应后的混合物依次通过无水硫酸铜的白色粉末、澄清的石灰水，以检验反应生成了水和二氧化碳，达到证明水煤气中含有CO和H2的实验目的；
（2）为使装置C、D、E中的试剂达到除去或检验的目的，气体应通过装置内的溶液，因此气体必须从装置的长管通入；
（3）装置A内的氧化铜在加热条件下能与氢气反应生成水、与一氧化碳反应生成二氧化碳，因此装置A的作用为使一氧化碳、氢气与氧化铜发生反应；装置B内白色硫酸铜粉末遇水变蓝，可用于检验与氧化铜反应后生成水，以证明水煤气中含有氢气；装置C内的氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应，用于吸收原混合气体中的二氧化碳以除去；装置D内的石灰水通常用于检验气体二氧化碳，该实验中检验与氧化铜反应后生成物二氧化碳以达到检验水煤气中含有一氧化碳；装置E内的浓硫酸能吸收水，可用于除去原混合气体中的水．
故答案为：
（1）CEABD；
（2）长管；
（3）A：与CO 和H2 发生反应；B：证明水煤气中有H2 （还原CuO后生成水）；C：吸收原混合气中的 CO2；D：证明水煤气中有CO （还原CuO后生成CO2）；E：吸收原混合气中的 H2O．