生活在农村的小明，假期里看到妈妈在用蜂窝煤（煤的主要成分是碳）煲汤时发现，在燃烧正旺的煤炉上，洒出几滴水，看到有火苗窜起。联想到科学课上老师曾经讲到过“火焰是气体物质燃烧产生的现象”。小明根据所学知识认为水与炽热的碳反应气体产物可能有：CO₂、CO、H₂ 这三种气体中的一种或几种，同时混合气体中一定还有未反应的水蒸气存在。他设计了如图装置探究气体的成分。