Question

【题目】据媒体报道某家长带小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮后，投入下水道内，发生爆炸。同学们对此很好奇并要探究某下水道的气体的成分：(提示：氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳)

（猜想）Ⅰ含有可燃性气体CO； Ⅱ含有可燃性气体CH4； Ⅲ含有可燃性气体CO和CH4；

（收集气体）用大的可乐塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将矿泉水瓶倒转，使水倒出，将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用，该方法是_______法收集气体。

（进行实验）

步骤	实验操作	实验现象	结论
(1)	导出瓶中气体，通过装有氢氧化钠溶液的洗气瓶		目的是除去二氧化碳等酸性气体
(2)	再通过装有浓硫酸的洗气瓶		目的是除去__________
(3)	将步骤(2)的气体导出点燃 ①用干燥且冷的烧杯罩在火焰上方 ②用内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方	①烧杯内壁_______________ ②烧杯内壁变浑浊	①证明该气体中一定含有氢元素 ②证明该气体中一定含有___元素

（作出判断）根据上述实验现象，甲同学认为猜想Ⅲ正确，而乙同学认为甲的判断不严谨。因为猜想_________也有相同的现象。如需进一步确认还应检验___________的存在。利用其化学性质检验的方法是______(用化学方程式表示)

（拓展）若需要工人进入下水道清理淤泥，打开下水道井盖后首先进行的操作是_________

有同学对此类问题进行了定量探究，某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或多种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按下图所示装置进行实验(假设每步都充分反应或吸收)

结果装置①中无明显变化，证明气体X成分中一定没有_______，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g。则气体X中氢元素的质量为_____，气体X中碳元素的质量为_____。下列关于气体X成分的分析中，错误的是______

A.可能只有甲烷 B.可能含有甲烷和氢气

C.可能含有氢气、一氧化碳和甲烷 D.可能含有氢气和一氧化碳

E.可能含有甲烷和一氧化碳

Answer 1

【答案】排水法 水蒸气 水珠 碳元素 Ⅱ 一氧化碳 CuO+COCu+CO2 检验气体的纯度 二氧化碳 0.2g 0.6g BE

【解析】

[收集气体]用大的可乐塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将矿泉水瓶倒转，使水倒出，将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用，该方法是排水法收集气体；

[进行实验] 浓硫酸具有吸水性，目的是除去水蒸气；将步骤(2)的气体导出点燃，用干燥且冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水珠，证明该气体中一定含有氢元素；再用内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁变浑浊，证明该气体中一定含有碳元素；

[作出判断]甲的判断不严谨，是因为猜想Ⅱ也有相同的现象，如需进一步确认还应检验一氧化碳的存在，利用其化学性质检验的方法是：把气体通过灼热的氧化铜时，如果黑色固体变成红色固体，说明气体中含有一氧化碳，一氧化碳和氧化铜反应的化学方程式为：CuO+COCu+CO2；

[拓展]若需要工人进入下水道清理淤泥，打开下水道井盖后首先进行的操作是检验气体的纯度，以防发生安全事故；

①中无明显变化，证明气体X成分中一定没有二氧化碳；

A、甲烷中氢元素和碳元素质量比为：4：12=1：3，而气体X中氢元素和碳元素质量比为：0.2g：0.6g=1：3，因此可能只有甲烷，该选项说法正确；

B、不可能含有甲烷和氢气，这是因为甲烷和氢气的混合物中，氢元素和碳元素的质量比大于1：3，该选项说法不正确；

C、可能含有氢气、一氧化碳和甲烷，这是因为含有氢气、一氧化碳和甲烷时，气体X中氢元素和碳元素质量比也可能是1：3，该选项说法正确；

D、可能含有氢气和一氧化碳，这是因为含有氢气、一氧化碳时，气体X中氢元素和碳元素质量比也可能是1：3，该选项说法正确；

E、不可能含有甲烷和一氧化碳，这是因为含有甲烷和一氧化碳时，氢元素和碳元素的质量比小于1：3，该选项说法不正确。