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CO和CH4；

（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		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		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_______________ 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】排水法 水蒸氣 水珠 碳元素 Ⅱ 一氧化碳 CuO+COCu+CO2 檢驗氣體的純度 二氧化碳 0.2g 0.6g BE

【解析】

[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，該方法是排水法收集氣體；

[進行實驗] 濃硫酸具有吸水性，目的是除去水蒸氣；將步驟(2)的氣體導出點燃，用干燥且冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯內壁出現水珠，證明該氣體中一定含有氫元素；再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，證明該氣體中一定含有碳元素；

[作出判斷]甲的判斷不嚴謹，是因為猜想Ⅱ也有相同的現象，如需進一步確認還應檢驗一氧化碳的存在，利用其化學性質檢驗的方法是：把氣體通過灼熱的氧化銅時，如果黑色固體變成紅色固體，說明氣體中含有一氧化碳，一氧化碳和氧化銅反應的化學方程式為：CuO+COCu+CO2；

[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檢驗氣體的純度，以防發生安全事故；

①中無明顯變化，證明氣體X成分中一定沒有二氧化碳；

A、甲烷中氫元素和碳元素質量比為：4：12=1：3，而氣體X中氫元素和碳元素質量比為：0.2g：0.6g=1：3，因此可能只有甲烷，該選項說法正確；

B、不可能含有甲烷和氫氣，這是因為甲烷和氫氣的混合物中，氫元素和碳元素的質量比大于1：3，該選項說法不正確；

C、可能含有氫氣、一氧化碳和甲烷，這是因為含有氫氣、一氧化碳和甲烷時，氣體X中氫元素和碳元素質量比也可能是1：3，該選項說法正確；

D、可能含有氫氣和一氧化碳，這是因為含有氫氣、一氧化碳時，氣體X中氫元素和碳元素質量比也可能是1：3，該選項說法正確；

E、不可能含有甲烷和一氧化碳，這是因為含有甲烷和一氧化碳時，氫元素和碳元素的質量比小于1：3，該選項說法不正確。