Question

H₂、CO、CO₂和CH₄都是中学化学常见的气体．
（1）可燃性气体与空气混合点燃可能会爆炸，所以可燃性气体点燃前应先

 

．
（2）某无色气体X可能含有上述4种气体中的一种或两种．为了确认气体X的组成，同学们按如图装置进行实验．（气体燃烧装置中能提供足量的氧气保证可燃性气体充分燃烧）
小资料：碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，能吸收CO₂和水蒸气．

①装置A的作用是

 

装置B的作用是

 

．
②装置C盛放的试剂是

 

（填序号），D中盛放的试剂是

 

（填序号）．
a．烧碱溶液       b．浓硫酸
③若取1.6g气体X进行实验（假设每步反应都完全），发现装置A中无明显变化，装置C增重1.8g，装置D增重2.2g．通过计算回答：燃烧生成CO₂

 

mol，H₂O

 

mol
说明1.6g气体X中含有碳元素

 

g，含有氢元素

 

g．是否含有氧元素？

 

（填“是”或“否”）．在标准状况下1.6g气体X所占的体积为

 

L；气体X的相对分子质量（若为单一气体）或平均相对分子质量（若为混合气体）为

 

（小数点后保留2位）

Answer 1

分析：（1）点燃可燃性气体前，一定要检验其纯度；
（2）①根据CO₂能使澄清的石灰水变浑浊，根据碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，据此分析装置B的作用即可．
②先经过NaOH溶液时会带水蒸气到浓硫酸中，影响测定结果，据此进行分析判断．
③装置A中无明显变化，排除了CO₂；装置C增重1.8 g，生成了1.8g水；装置D增重2.2 g，生成了2.2g二氧化碳；据此可以计算出所含氢元素、碳元素的质量，进而可以确定气体X的组成，然后逐一解答；

解答：解：（1）可燃性气体与氧气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸，所以可燃性气体点燃前应先必须检验气体的纯度，否则可能发生爆炸，
故答案为：检验气体的纯度；
（2）①CO₂能使澄清的石灰水变浑浊，所以装置A的作用是检验气体中是否含有CO₂；装置B中药品是碱石灰，碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，可作干燥剂，能吸收气体中的水分和二氧化碳，
故答案为：检验气体中是否含有CO₂；吸收气体中的水分和二氧化碳；
②装置C盛放的试剂应为浓硫酸，目的是通过是否增重测定H元素的有无，装置D中盛放的试剂是烧碱溶液，目的是通过是否增重测定C元素的有无．先经过烧碱溶液时会带出水蒸气到浓硫酸中，影响水的测定结果，所以装置C盛放的试剂是浓硫酸，D中盛放的试剂是烧碱溶液，
故答案为：b；a；
③装置A中无明显变化，气体中不含CO₂；装置C增重1.8 g，含H元素的质量为1.8g×

2

18

=0.2g；装置D增重2.2 g，同理可知含C元素0.6g；气体X1.6 g中含H元素0.2g、含C元素0.6g，应含O元素0.8g，很明显，气体X1.6g中含有CO，且质量为1.4g，物质的量为0.05mol，刚好为C、O元素质量之和，由此可知没有CH₄，气体X中还含有0.2gH₂，物质的量为0.1mol，气体的根据质量守恒可知0.05molCO燃烧生成0.05molCO₂，0.1molH₂燃烧生成0.1molH₂O，1.6g气体X所占的体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L；气体X的平均相对摩尔质量为

0.05×28+0.1×2

0.15

=10.67g/mol，则平均相对分子质量10.67；
故答案为：0.05；0.1；0.6；0.2；是；3.36；10.67．

点评：本题难度较大，涉及知识面广，对学生思维能力要求高，既考查知识的识记、理解、迁移、运用，又考查分析、对比、归纳等思维能力．