Question

【題目】獲悉某處礦井中瓦斯報警器發(fā)出警報后，學校興趣小組請求該礦井安全監(jiān)測人員提供了少量氣體樣品，進行成分探究。興趣小組經(jīng)資料查詢，通常瓦斯氣體可能含有CO、CO2、CH4等氣體。為確定該氣體是否含有這三種氣體中的一種或幾種，小組組長初步設計了如下實驗方案供大家討論：

（已知：）

（1）實驗裝置末端干燥管中氧化鈣的作用是______；

（2）同學乙認為，若裝置C中CuO變紅，則除了甲烷與CuO可能發(fā)生反應外，還可能發(fā)生的反應是___（用化學方程式表示）；

（3）同學丙認為，欲通過D裝置中濃硫酸因吸收水分而增重，說明混合氣體中含有CH4的思路不嚴密，認為需要在____（填序號）間再增加一個D裝置（編號為F），才能證明含有CH4；

（4）同學丁認為，B裝置可有可無。說說你的看法和理由______；

（5）同學戊認為，該裝置存在著___重大安全隱患，小組成員一致同意。

綜合上述討論，興趣小組將經(jīng)過安全處理后的混合氣體，通過改進后的裝置進行了實驗探究，請根據(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)填寫結論：

裝置	實驗現(xiàn)象／數(shù)據(jù)	實驗結論
A	石灰水變渾濁	通過實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，小組成員一致認為該氣體樣品中含有______。
B	無明顯現(xiàn)象
C	黑色粉末變成紅色
D	裝置D增重3.6g
E	裝置E增重4.4g

Answer 1

【答案】防止空氣中的水蒸汽和二氧化碳進入E裝置（答案合理即可） BC 裝置B必須有，因為Ca(OH)2微溶，裝置A不能保證CO2吸收完全 可燃性氣體中含有氧氣，加熱時可能爆炸 CO2、CH4

【解析】

根據(jù)一氧化碳具有還原性、氣體通過石灰水和氫氧化鈉溶液時會帶出水蒸氣、堿的化學性質(zhì)和化學方程式計算物質(zhì)的質(zhì)量比，進行分析作答。

（1）實驗裝置末端干燥管中氧化鈣的作用是防止空氣中的水蒸汽和二氧化碳進入E裝置；

（2）一氧化碳具有還原性，能與氧化銅反應，還可能發(fā)生的反應是；

（3）氣體通過A石灰水和B氫氧化鈉溶液時會帶出水蒸氣，需要在BC間再增加一個D裝置，來吸收水蒸氣；

（4）裝置B必須有，因為Ca（OH）2微溶于水，裝置A不能保證CO2吸收完全，需用氫氧化鈉溶液來完全吸收二氧化碳；

（5）同學戊認為，該裝置存在著：可燃性氣體中含有氧氣，加熱時可能發(fā)生爆炸的重大安全隱患；

根據(jù)實驗現(xiàn)象A中石灰水變渾濁，說明原氣體中含有二氧化碳；黑色粉末變成紅色，說明含有還原性的氣體；裝置D增重3.6g，裝置E增重4.4g，說明一定有甲烷；通過數(shù)據(jù)分析判斷是否含有一氧化碳；甲烷和氧化銅的反應為： ，通過方程式得到產(chǎn)生二氧化碳和水的質(zhì)量比是：44：（2×18）=44：36，裝置E增重4.4g，裝置D增重3.6g，即生成了4.4g二氧化碳和3.6g水，質(zhì)量比為4.4g：3.6g=44：36，所以只含有甲烷，不含一氧化碳；通過實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，小組成員一致認為該氣體樣品中含有CO2、CH4。