Question

【題目】據媒體報道某家長帶小孩在下水道井蓋小孔上點燃鞭炮后，投入下水道內，發生爆炸。同學們對此很好奇并要探究某下水道的氣體的成分：（提示：氫氧化鈉溶液能充分吸收二氧化碳）

（猜想）

Ⅰ含有可燃性氣體CO；

Ⅱ含有可燃性氣體CH4；

Ⅲ含有可燃性氣體_________和_________；

（收集氣體）

用大的可樂塑料瓶裝滿水，打開瓶蓋用繩子吊入下水道中，用鐵鉤將礦泉水瓶倒轉，使水倒出，將瓶提到井口迅速蓋好瓶蓋備用，該方法是_______________法收集氣體。

（進行實驗）

步驟	實驗操作	實驗現象	結論
（1）	導出瓶中氣體，通過裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶	略	目的是除去二氧化碳等酸性氣體
（2）	再通過裝有濃硫酸的洗氣瓶	略	目的是除去_________
（3）	將步驟（2）的氣體導出點燃 ①用干燥且冷的燒杯罩在火焰上方 ②用內壁附有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方	①燒杯內壁有______ ②燒杯內壁變渾濁	①證明該氣體中一定含有氫元素 ②證明該氣體中一定含有_____元素

（作出判斷）

根據上述實驗現象，甲同學認為猜想Ⅲ正確，而乙同學認為甲的判斷不嚴謹。因為猜想_________也有相同的現象。如需進一步確認還應檢驗___________的存在。利用其化學性質檢驗的方法是_____________（用化學方程式表示）

（拓展）若需要工人進入下水道清理淤泥，打開下水道井蓋后首先進行的操作是______________

有同學對此類問題進行了定量探究，某無色氣體X可能含有氫氣、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四種氣體中的一種或多種。為確認其組成，某同學取一定量該氣體按下圖所示裝置進行實驗（假設每步都充分反應或吸收）

結果裝置①中無明顯變化，證明氣體X成分中一定沒有___________，裝置③增重1.8g，裝置④增重2.2g。則氣體X中氫元素的質量為________，氣體X中碳元素的質量為_____。下列關于氣體X成分的分析中，錯誤的是______

A.可能只有甲烷 B.可能含有甲烷和氫氣

C.可能含有氫氣、一氧化碳和甲烷 D.可能含有氫氣和一氧化碳

E.可能含有甲烷和一氧化碳

Answer 1

【答案】CH4 CO 排水法 水蒸氣 水霧 碳 Ⅱ CO CO+CuO CO2+Cu 通風 CO2 0.2g 0.6g BE

【解析】

[猜想]Ⅲ:將鞭炮投入下水道后發生爆炸，推測下水道內含有可燃性氣體，可能為一氧化碳，也可能為甲烷，還有可能是甲烷和一氧化碳的混合氣體,化學式為CH4 和CO；

[收集氣體]先將瓶中裝滿水，進入下水道后再將水倒出，此時可收集到下水道內氣體，該方法為排水法收集氣體；

[進行實驗]（2）濃硫酸具有吸水性，故將氣體通過裝有濃硫酸的洗氣瓶目的是除去水蒸氣；（3）①氫元素在點燃條件下生成水，觀察到的現象是燒杯內壁有水霧生成；②用內壁附有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方，燒杯內壁變渾濁，說明生成二氧化碳，證明該氣體中一定含有碳元素；

[作出判斷]根據上述實驗現象，甲同學認為猜想Ⅲ正確，而乙同學認為甲的判斷不嚴謹。因為猜想Ⅱ也有相同的現象。如需進一步確認還應檢驗CO的存在。利用其化學性質檢驗的方法是：將氣體通過灼熱的氧化銅，一氧化碳與氧化銅生成銅和二氧化碳，通過觀察固體顏色變化可判斷是否有一氧化碳，反應方程式為：CO+CuO CO2+Cu ；

[拓展]為了安全，若需要工人進入下水道清理淤泥，打開下水道井蓋后應先通風；

二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故結果裝置①中無明顯變化，證明氣體X成分中一定沒有CO2；裝置③增重1.8g，即生成水的質量為1.8g，根據質量守恒定律，則氣體X中氫元素的質量為：1.8g×=0.2g；裝置④增重2.2g，即生成二氧化碳的質量為2.2g,氣體X中碳元素的質量為：2.2g×=0.6g；由此可知氣體中碳、氫元素的質量比為3:1，個數比為1:4，只要能符合1:4的個數比即可

A、可能只有甲烷，正確；

B.可能含有甲烷和氫氣，錯誤；

C.可能含有氫氣、一氧化碳和甲烷，正確；

D.可能含有氫氣和一氧化碳，正確；

E.可能含有甲烷和一氧化碳，錯誤。故選BE。