Question

15．某地一兒童將燃著的鞭炮投入窨井中，引起窨井爆炸造成一名兒童身亡．這件事引起某化學小組同學的思考和探究．
【提出問題】窨井中含有什么氣體？
【查閱資料】I．窨井中的有機物在一定條件下發酵會產生CO、CO₂、H₂S、
CH₄等．Ⅱ．H₂S氣體能與CuSO₄溶液反應生成黑色沉淀．
【猜想與驗證】窨井中氣體有多種可能，他們設計了如圖所示的裝置并進行探

（1）實驗時，A裝置沒有明顯變化，說明窨井中不含H₂S氣體；B裝置出現白色沉淀，說明窨井中一定含有CO₂氣體．
（2）裝置C中NaOH溶液的作用是除去混合氣體中的CO₂；右側導管排出的氣體可以燃燒，
若要進一步驗證氣體燃燒后的產物，操作是：迅速把燒杯倒過來，向燒杯內注入澄清石灰水并震蕩
（3）要檢驗窨井中是否含有CH₄，某同學認為圖示裝置有不足之處，需要在裝 置C與D之間加一個干燥裝置．改進后，若氣體燃燒，且D裝置內壁出現水霧，就能證明氣體中一定含有CH₄，否則不含有CH₄；還想驗證窨井中是否還有CO，需要在裝置B與C之間加一個裝有CuO的玻璃管并加熱，觀察現象．

Answer 1

分析 靈活運用CO的還原性，CO₂能使澄清石灰水變渾濁、CH₄燃燒生成二氧化碳和水的性質，結合題目中的信息：排污管道中的大部分有機物在一定條件下發酵會產生CO、CO₂、H₂S、CH₄等和H₂S氣體能與CuSO₄溶液反應生成黑色沉淀，再觀察圖中實驗步驟硫酸銅溶液檢驗硫化氫，B澄清石灰水檢驗二氧化碳，C氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，即可快速解答本題．

解答 解：（1）A中是硫酸銅溶液，它與硫化氫反應生成黑色沉淀，若無現象證明不含硫化氫；B中是澄清的石灰水，二氧化碳能使它變渾濁，B裝置出現白色沉淀，說明窨井中一定含有二氧化碳．
（2）要驗證一氧化碳，利用一氧化碳燃燒生成二氧化碳，所以原來的二氧化碳要把它除去，氫氧化鈉能吸收大量的二氧化碳，用澄清的石灰水驗證生成的二氧化碳；
（3）驗證甲烷利用甲烷燃燒能夠產生水和二氧化碳，故甲烷燃燒前的水和二氧化碳都需除去，所以在C和D之間加一個干燥裝置，若干而冷的燒杯內有水霧證明含有甲烷．要驗證是否含一氧化碳，需要在裝置B與C之間加一個裝有CuO的玻璃管并加熱，如果黑色的固體變紅色，說明有一氧化碳．
故答案為：（1）H₂S；CO₂ （2）除去混合氣體中的CO₂；澄清石灰水并震蕩；  （3）干燥；水霧；裝有CuO的玻璃管并加熱．

點評 利用信息的實驗探究題，只有熟練掌握物質的性質才能準確順利的得出正確答案．