Question

10．某興趣小組成員用排水法收集了一大瓶沼氣池中的氣體（如圖1中的A，為了弄清楚它的成分，進(jìn)行了有關(guān)的實(shí)驗(yàn)．請你與該小組一起完成以下探究活動：

【對氣體猜想】猜想Ⅰ：全部是CH₄；
猜想Ⅱ：全部是CO
猜想Ⅲ：是CO和CO₂ 的混合氣體；
猜想Ⅳ：是CH₄和CO₂的混合氣體
【查閱資料】二氧化碳?xì)怏w能很好地被氫氧化鈉溶液吸收．
【實(shí)驗(yàn)和推斷】將A中的氣體依次通入B、C中，在D處點(diǎn)燃．
（1）要將A中的氣體通入后面裝置，應(yīng)選擇圖2中的②（填序號）注水裝置與A連接．
（2）若B中澄清石灰水變渾濁，則說明A中的氣體中有CO₂氣體．
（3）裝置C的作用除去原氣體中的二氧化碳．
（4）若D處倒扣的是內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯，杯壁出現(xiàn)渾濁，且B中無明顯現(xiàn)象，則“猜想Ⅰ、Ⅱ”可能成立；若D處倒扣的是干冷的燒杯，杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學(xué)認(rèn)為“猜想Ⅰ、Ⅳ”可能成立．另一位同學(xué)認(rèn)為此現(xiàn)象不能證明收集到的氣體中一定含有CH₄，理由是氣體通過B、C裝置時(shí)會帶出水蒸氣；要排除這種干擾，采取的措施是點(diǎn)燃前先將氣體干燥．
（5）采取（4）中的排除干擾措施后，若D處分別倒扣干冷的燒杯和內(nèi)壁涂澄清石灰水的燒杯，杯壁分別出現(xiàn)水霧和渾濁現(xiàn)象，且B中也出現(xiàn)渾濁，則“猜想Ⅳ”成立．寫出澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)①②③裝置的差異性以及該實(shí)驗(yàn)的要求進(jìn)行分析解答；
（2）澄清石灰水常用來檢驗(yàn)二氧化碳的存在；
（3）根據(jù)氫氧化鈉會與二氧化碳反應(yīng)，可以用來吸收二氧化碳后分析；
（4）根據(jù)BD中出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行分析，檢驗(yàn)水的存在，需要先干燥氣體；
（5）根據(jù)BD中的現(xiàn)象驗(yàn)證驗(yàn)證猜想的正確性，并依據(jù)二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)原理書寫方程式．

解答 解：（1）需要得到平穩(wěn)的氣流還需要能夠控制反應(yīng)的速度，通過水的滴加來實(shí)現(xiàn)，因此選擇分液漏斗，故選②；
（2）澄清石灰水變渾濁可以證明二氧化碳的存在；
（3）裝置C中氫氧化鈉溶液可以與二氧化碳反應(yīng)，從而除去氣體中的CO₂；
（4）根據(jù)D處倒扣的涂有澄清石灰水的燒杯出現(xiàn)渾濁，而B中無明顯現(xiàn)象，說明有二氧化碳的產(chǎn)生，故可能是甲烷或一氧化碳燃燒產(chǎn)生的，所以猜想Ⅰ、Ⅱ可能成立；要證明甲烷的存在，在點(diǎn)燃之前不能攜帶水蒸氣，否則會對驗(yàn)證產(chǎn)生干擾，在檢驗(yàn)之前用濃硫酸將水吸收就可以了；
（5）排除干擾后，D處燒杯出現(xiàn)水霧和渾濁，說明生成了水和二氧化碳，原氣體中就有甲烷，且B中石灰水變渾濁證明了二氧化碳的存在，所以猜想Ⅳ成立；二氧化碳與澄清石灰水的主要成分氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)方程式是：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
故答案為：（1）②（2）CO₂   （3）除去原氣體中的二氧化碳
（4）Ⅰ、Ⅱ； 氣體通過B、C 裝置時(shí)會帶出水蒸氣（或A中導(dǎo)出的氣體本身就含水蒸氣）；點(diǎn)燃前先將氣體干燥（或通入干燥裝置）．
（5）Ⅳ，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生利用所要鑒別物質(zhì)的性質(zhì)差別，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)明顯的現(xiàn)象差異，達(dá)到鑒別物質(zhì)的目的，實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意干擾因素的影響，該類題能較好檢驗(yàn)學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用能力．