Question

某無色氣體中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮氣中的一種或幾種，現將該氣體依次通過如圖所示裝置，觀察到：①A裝置內未見有渾濁出現；②D裝置內無水硫酸銅變藍（無水硫酸銅遇水變藍）；最終收集到一定量干燥氣體（假設每步反應都是完全的）．
請回答下列問題：

（1）由①可知原混合氣體中肯定不含________；
（2）由②可知原混合氣體中一定含有________；
（3）最終收集到的氣體是________；
（4）實驗過程中記錄的實驗數據如下：

	D裝置總質量	E、F裝置總質量
反應前	156.6g	356.8g
反應后	158.4g	359.0g

則該氣體的成分為：________．

Answer 1

解：（1）二氧化碳能和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，①A裝置內未見有渾濁出現，說明氣體中一定不含二氧化碳；
（2）甲烷、一氧化碳都能燃燒，但只有甲烷燃燒能生成水，②D裝置內無水硫酸銅變藍，所以氣體中一定含有甲烷；
（3）由于氮氣的化學性質穩定，不燃燒，不與濃硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、硫酸銅反應，不能被吸收，反應生成的二氧化碳能被石灰水和氫氧化鈉溶液吸收，反應生成的水能被濃硫酸吸收，所以最終收集到的氣體是氮氣；
（4）反應前后D裝置的質量差是反應生成的水的質量，共1.8克，其中含氫元素0.2克，EF的質量差是反應生成的二氧化碳的質量，共2.2克，其中含有碳元素0.6克，碳、氫元素質量比為12：4，與甲烷組成相同，所以氣體中無一氧化碳，是甲烷和氮氣的混合物．
故答案為：（1）二氧化碳；（2）甲烷；（3）氮氣；（4）甲烷和氮氣．
分析：（1）根據二氧化碳能和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水的性質回答．
（2）根據甲烷、一氧化碳的燃燒產物回答．
（3）根據氮氣的化學性質穩定，不燃燒，不與濃硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、硫酸銅反應回答．
（4）反應前后D裝置的質量差是反應生成的水的質量，EF的質量差是反應生成的二氧化碳的質量，根據水和二氧化碳的質量及質量守恒定律可計算氣體中的碳、氫元素的質量比，進一步判斷是只有甲烷，還甲烷與一氧化碳都含有．
點評：氣體的檢驗和除雜是初中化學實驗的重點內容之一，是學生應掌握的基本技能，也是化學實驗考查的熱點之一，首先要熟悉氣體的性質，并能利用其性質對它進行檢驗、鑒別，能利用氣體間性質的差別進行分離和除雜；特別是石灰水、氫氧化鈉溶液、濃硫酸、無水硫酸銅在氣體制取和檢驗中的作用．