Question

科學(xué)研究小組的同學(xué)在用一定濃度的硫酸溶液處理廢金屬材料（主要是生鐵、鍍鋅鐵皮）時，溶液發(fā)燙并聞到了刺激性氣味，這種反�，F(xiàn)象引起了同學(xué)們的思考。從組成物質(zhì)的元素角度分析，他們猜測氣體可能是SO₂、CO、CO₂、H₂中的一種或幾種。為了確定該氣體的成分，他們進(jìn)行了如下探究。
查閱資料：
I.  SO₂、CO₂都能與堿溶液反應(yīng)生成鹽和水，CaSO₃難溶于水；
II.  SO₂能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)并使它褪色，上述其它氣體不能。
實驗探究：
（1）甲同學(xué)為了驗證處理廢金屬材料產(chǎn)生的氣體中是否含有CO₂，把它直接通入澄清石灰水，并觀察實驗現(xiàn)象。
乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的做法不合理。請用化學(xué)方程式表示其原因      。
（2）同學(xué)們設(shè)計了一套合理的實驗裝置，如下圖所示（鐵架臺已略去）。請你從下列試劑中選擇所需藥品并完成實驗（藥品可重復(fù)選用）：澄清石灰水，氫氧化鈉溶液，酸性高錳酸鉀溶液，濃硫酸，無水硫酸銅，堿石灰 (假設(shè)每步反應(yīng)都是完全的)

①寫出E裝置中試劑的名稱或化學(xué)式       。
②若觀察到      （填裝置序號）中澄清石灰水變渾濁, 證明原氣體中有CO₂；
③若觀察到    現(xiàn)象, 證明原氣體中有H₂無CO。

Answer 1

（1）SO₂+Ca(OH)₂=CaSO₃↓+H₂O
（反應(yīng)物、生成物寫對但沉淀符號漏寫給1分）
（2）①無水硫酸銅或CuSO₄      ②B   
③D中黑色氧化銅變紅色，E中無水硫酸銅變藍(lán)色，F(xiàn)中澄清石灰水不變渾濁

本題是對常見氣體的檢驗與除雜方法的考查。（1）二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁，但混合氣體中可能含有二氧化硫，二氧化硫能與石灰水反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀，也可以使澄清石灰水變渾濁，化學(xué)反應(yīng)式是：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O，所以甲同學(xué)的做法不合理；（2）①E裝置中試劑的名稱應(yīng)該是無水硫酸銅，可以檢驗經(jīng)過D裝置后有無水生成，從而檢驗氫氣的存在；②要證明原氣體中有CO₂，首先裝置A中的試劑應(yīng)該是酸性高錳酸鉀溶液，除去可能存在的二氧化硫，因為二氧化硫也可以使澄清的石灰水變渾濁；然后在裝置B中加入澄清石灰水，澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，檢驗二氧化碳的存在，所以要觀察到B中的澄清石灰水變渾濁，證明原氣體中有CO₂；③D裝置中黑色粉末變成紅色，說明有還原氣體存在，E中的無水硫酸銅變藍(lán)，說明有水生成，繼而說明混合氣體中含有氫氣；再就是F中的石灰水沒有變化的，說明沒有二氧化碳生成，就是說混合氣體中沒有一氧化碳．就可證明原氣體中有H₂無CO。