Question

某媒體題為“排污工程施工，毒氣放倒三人”的報(bào)道，引起某興趣小組同學(xué)的思考．
【提出問題】排污管道中的毒氣有什么成分？
【查閱資料】
I．排污管道中的大部分有機(jī)物在一定條件下發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生CO、CO₂、H₂S、CH₄等．
Ⅱ．H₂S氣體能與CuSO₄溶液反應(yīng)生成黑色沉淀．
【提出猜想】小組同學(xué)對(duì)排污管道氣含有上述氣體中最少3種成分的猜想如下：
猜想1：有CO、CO₂、H₂S；    
猜想2：有CO、CO₂、CH₄；
猜想3：有CO、H₂S、CH₄；    
猜想4：有CO₂、H₂S、

 

；
猜想5：有CO、CO₂、H₂S、CH₄．
【實(shí)驗(yàn)方案】小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置并進(jìn)行探究（夾持儀器已省略）．
【問題討論】
（1）如果A裝置沒有明顯變化，則猜想

 

成立；如果B裝置沒有明顯變化，則猜想

 

成立．
（2）在驗(yàn)證猜想l的實(shí)驗(yàn)中，裝置B若有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；若要進(jìn)一步驗(yàn)證氣體燃燒后的產(chǎn)物，操作是：迅速把燒杯倒過來，向燒杯內(nèi)注入

 

，振蕩．
（3）要確證猜想5中是否有CH₄，某同學(xué)認(rèn)為圖示裝置有不足之處，需要在裝置C與D之間加一個(gè)

 

裝置．改進(jìn)后，若氣體燃燒，且D裝置內(nèi)壁出現(xiàn)

 

，證明氣體中一定含有CH₄，寫出CH₄燃燒的化學(xué)方程式

 

，為了進(jìn)一步確定氣體中是否含有CO，可分別測(cè)定燃燒產(chǎn)物中H₂O、CO₂的質(zhì)量．其方法是：將燃燒產(chǎn)物依次通過盛有

 

、

 

的裝置，分別稱量吸收燃燒產(chǎn)物前、吸收燃燒產(chǎn)物后裝置的質(zhì)量，通過計(jì)算、分析得出結(jié)論．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：靈活運(yùn)用CO的還原性，CO₂能使澄清石灰水變渾濁、CH₄燃燒生成二氧化碳和水的性質(zhì)，結(jié)合題目中的信息：排污管道中的大部分有機(jī)物在一定條件下發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生CO、CO₂、H₂S、CH₄等和H₂S氣體能與CuSO₄溶液反應(yīng)生成黑色沉淀，再觀察圖中實(shí)驗(yàn)步驟硫酸銅溶液檢驗(yàn)二氧化碳，B澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，C氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，即可快速解答本題．

解答：解：根據(jù)排污管道中的大部分有機(jī)物在一定條件下發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生CO、CO₂、H₂S、CH₄等這一信息，結(jié)合四種已做出的猜測(cè)，可知猜想4、還有CH₄．
（1）A中是硫酸銅溶液，它與硫化氫反應(yīng)生成黑色沉淀，若無現(xiàn)象證明不含硫化氫，則猜想2成立．B中是澄清的石灰水，二氧化碳能使它變渾濁，若B裝置無明顯，說明不含二氧化碳．故答案：2；3
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁的化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；在驗(yàn)證猜想l的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證一氧化碳，利用一氧化碳燃燒生成二氧化碳，檢驗(yàn)二氧化碳需要澄清的石灰水，故答案：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；澄清的石灰水
（3）驗(yàn)證甲烷利用甲烷燃燒能夠產(chǎn)生水和二氧化碳，故甲烷燃燒前的水和二氧化碳都需除去，所以在C和D之間加一個(gè)干燥裝置，若干而冷的燒杯內(nèi)有水霧證明含有甲烷．甲烷燃燒的化學(xué)式：CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O；要驗(yàn)證是否含一氧化碳，先吸收生成的水，然后用氫氧化鈉吸收生成的二氧化碳，并稱出這兩個(gè)裝置實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量的變化，故答案：干燥；水霧；CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O；濃硫酸或氯化鈣或無水硫酸銅；氫氧化鈉
故答案為：
CH₄．（1）2；3；（2）CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；澄清的石灰水
（3）干燥；水霧；CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O；濃硫酸或氯化鈣或無水硫酸銅；氫氧化鈉

點(diǎn)評(píng)：本題為利用信息的實(shí)驗(yàn)探究題，能很好培養(yǎng)學(xué)生分析、提取信息，并應(yīng)用信息結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析、解答問題的能力，能優(yōu)化學(xué)生的思維，解答時(shí)注意知識(shí)的前后連接、對(duì)應(yīng)．