Question

几位同学发现村中池塘里不断地冒一些气泡，听人说这种气体可能是沼气，他们就上网搜索了相关资料：

①沼气是一种混合气体，可以燃烧．沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体；
②沼气是多种气体的混合物，一般含甲烷50%～70%，还含有CO₂、N₂和CO等．其特性与天然气相似；
③甲烷化学式为CH₄，完全燃烧生成CO₂和H₂O．
为了检验气体的组成，他们设计了如图甲所示的取气方法：将空的雪碧汽水塑料瓶装满水，倒放在池塘水中，瓶口对准水底冒出的气泡进行收集．
（1）这种集气方法叫________．针对瓶口太小不便收集的缺点，在不换瓶的情况下，你的改进方法是________．
（2）如图乙所示，若用水将瓶中的气体排出，水龙头应接导管________（填A或B）．
（3）他们将收集到的未知气体通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，剩余气体通过浓硫酸（以上两步，能被吸收的气体均被完全吸收），再通入纯氧气中点燃，将燃烧后生成的气体依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水，观察到无水硫酸铜变蓝，石灰水变浑浊．仅由以上实验现象分析此未知气体的组成，一定有的是（填化学式）________，不能确定其有无的是________（填化学式）．
（4）①甲烷完全燃烧的化学方程式为________，②燃烧后的气体产物通入澄清石灰水变浑浊，涉及的化学反应方程式为________．

Answer 1

解：（1）泉水中的气体将瓶中水排出，这种排出水收集气体的方法称为排水集气法；瓶口偏小，可以插入漏斗以扩大收集气体的面积；
（2）由于甲烷的密度小于水的密度，所以，若用水将瓶中的气体排出，水龙头应接导管A；
（3）由题意将收集到的未知气体通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明了气体中一定含有CO₂．将剩余的气体点燃，
将燃烧后生成的气体依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水，由无水硫酸铜变蓝，石灰水变浑浊，说明气体中一定含有碳、氢元素，由此可知，气体中一定含有CH₄；通过上述实验，不能确定N₂和CO的存在；
（4）①甲烷完全燃烧生成了二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CH₄+2O₂CO₂+2H₂O；
②二氧化化碳能使澄清石灰水变浑浊，涉及的化学反应方程式为：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
故答为：（1）排水集气法； 在瓶口加一漏斗；（2）A，（3）CO₂、CH₄，N₂和CO；（4）①CH₄+2O₂CO₂+2H₂O；②CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
分析：（1）利用排出集气瓶中水而收集气体的方法称为排水集气法；由于瓶口偏小不便于收集，所以改进的方案就应设法扩大瓶口；
（2）根据甲烷与水的密度关系分析进水口；
（3）根据石灰水变浑浊，无水硫酸铜变蓝的现象分析；
（4）根据反应写出方程式．
点评：收集气体的方法：排水集气法，用于收集不易溶于水的气体；向上排空气法，用于收集密度大于空气的气体；向下排空气法，用于收集密度小于空气的气体．