Question

水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究。

〔猜想与假设〕①该混合气体只含有一氧化碳、氢气；

②该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气；

③该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气；

④该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气。 

〔査阅资料〕①无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色;

②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物;

③氢气与一氧化碳都具有还原性。

〔收集证据〕同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)，并进行了实验。

（1）装置A中无水硫酸铜由白色变为蓝色，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有___。B中发生反应的化学方程式为____。

（2）反应前装置C中的药品为__溶液。

（3）反应后E中红色氧化铁粉末变为黑色，F中无水硫酸铜由白色变为蓝色，G中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是___。

〔实验结论〕猜想___正确。

〔实验反思〕经过讨论，同学们将上图装置进行了简化，只用右图所示装置并自选必要试剂就能完成探究(假设每步都完全反应)。实验过程中干燥的凉烧杯内壁能观察到的现象是______，应补充的最后一步实验操作及现象是____________。

Answer

水蒸气和二氧化碳 氢氧化钠 氢气和一氧化碳 ② 有水珠（或水雾） 迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊

【解析】

（1）由无水硫酸铜遇水变蓝和澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊的特点可知，混合气体中有水蒸气和二氧化碳；装置B中澄清石灰水与二氧化碳反应的化学式是：；

（2）C装置中应是氢氧化钠溶液，目的是吸收混合气体中的二氧化碳；

（3）E中氧化铜变红，说明有一氧化碳气体或氢气或二者的混合气体；F中无水硫酸铜变蓝，说明有氢气，因为氢气还原氧化铜可生成水；G中澄清石灰水变浑浊，说明有一氧化碳气体，因为一氧化碳还原氧化铜可生成二氧化碳；

[实验结论]

根据以上实验可知，混合气体中有氢气、一氧化碳、水蒸气、二氧化碳，故猜想②正确；

[实验反思]

碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，其中的氢氧化钠固体可吸收二氧化碳，氧化钙可吸收水蒸气．因为还有氢气和一氧化碳，所以烧杯壁上有小水珠（或水雾），因氢气燃烧生成水；最后迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊，因为一氧化碳燃烧生成了二氧化碳。