Question

興趣小組同學為了弄清即將維修的沼氣池中氣體的成分，進行了有關實驗．請你與他們一起完成以下探究活動：

[收集氣體]將不加蓋的礦泉水瓶裝滿水，用細繩吊入池中，再用木棍撥動使瓶中的水全部倒出(如圖)，然后迅速拉起礦泉水瓶，蓋上瓶蓋．這種方法屬于________集氣法．

[對氣體猜想]

猜想Ⅰ．全部是CH₄；猜想Ⅱ．全部是CO；猜想Ⅲ．全部是CO₂；猜想Ⅳ．是CH₄和CO₂的混合氣體．

[實驗和推斷]

(1)若“現象a”為石灰水變渾濁，則說明氣體中含有________氣體．

(2)步驟②的目的是________；

步驟③“注水裝置”應選下圖中的________(填序號)．

(3)若“現象b”為杯壁有水霧出現，有同學認為“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反應方程式為：________；另有同學認為此現象不能證明收集到的氣體中一定含有氫元素，理由是________________；要排除這種干擾可采取的措施是_____________．

(4)采取(3)中的措施排除干擾后：

若“現象a、b”無明顯現象，“現象c”為石灰水變渾濁，則證明“猜想________”成立；

若“現象a、c”均為石灰水變渾濁，“現象b”為杯壁有水霧，則證明“猜想________”成立．

Answer 1

答案：
解析：

答案：[收集氣體]　排水 　　[實驗和推斷] 　　(1)CO2(或二氧化碳) 　　(2)除去收集到(或礦泉水瓶中)的氣體中的CO2　Ⅱ 　　(3)CH4＋2O2CO2＋2H2O　收集的氣體中本身含有水蒸氣　在點燃的尖嘴管前加裝一個干燥裝置(或加裝一個裝堿石灰的干燥管，或加裝一個裝濃硫酸的洗氣瓶) 　　(4)Ⅱ　Ⅳ 　　講析：隨著社會的發展，人類對能源的需求越來越大，沼氣逐漸走進人們的生活．關于沼氣的利用的題目在近兩年的中考中出現得比較頻繁，題目內容靈活多樣，既考查學生的學習能力和知識的全面性，又考查學生解答實際問題的能力．[收集氣體]由題目的敘述可以判斷是排水集氣法． 　　[實驗和推斷](1)石灰水變渾濁，證明氣體中含有二氧化碳． 　　(2)澄清石灰水常用來鑒定和檢驗CO2氣體．而吸收二氧化碳時不用石灰水，因為氫氧化鈣在水中的溶解度很小，無法將二氧化碳全部吸收，一般用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳氣體，此處用氫氧化鈉，說明目的是除去收集到(或礦泉水瓶中)的氣體中的CO2，分液漏斗可以隨時控制反應的進行，所以注水裝置應當選擇Ⅱ． 　　(3)杯壁有水霧出現，證明有水生成，說明收集的氣體中含有氫元素，進而說明收集的氣體中含有甲烷，根據反應物和生成物可以寫出甲烷燃燒的化學方程式；由于是用排水法收集的氣體，所以氣體本身含有水蒸氣；要想排除水蒸氣的干擾，可以在點燃的尖嘴管前用干燥裝置將水蒸氣除去． 　　(4)“現象a、b”無明顯現象，說明收集的氣體中沒有二氧化碳和甲烷，“現象c”為石灰水變渾濁，則證明收集的氣體中含有一氧化碳；“現象a、c”均為石灰水變渾濁，說明收集的氣體中含有二氧化碳，“現象b”為杯壁有水霧，說明收集的氣體中含有甲烷． 　　點評：本題以探究沼氣的成分為背景，借助二氧化碳的驗證、吸收，甲烷和一氧化碳的燃燒知識，考查學生對實驗現象、實驗結論的分析能力和實驗探究能力．通過讓學生根據所學化學知識，設計探究實驗方案，使學生養成自主參與、勤于動手、樂于探究的學習習慣，從而更好地鍛煉和培養學生設計探究實驗和獲得新知識的能力．