Question

興趣小組同學為了弄清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（已知氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳氣體）：
【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

排水

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

二氧化碳

氣體．
（2）步驟②的目的是

除去收集到（或礦泉水瓶中）氣體中的CO₂

；步驟③“注水裝置”應選如圖中的

ⅱ

（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：

CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O

．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

收集的氣體中本身含有水蒸氣

；要排除這種干擾可采取的措施是

在點燃的尖嘴管前加裝一個干燥裝置

．
（4）采取（3）中的排除干擾措施后，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

Ⅳ

”成立（填序號）．

Answer 1

分析：【收集氣體】運用收集氣體的兩種方法：排空氣法和排水法解答．
【實驗和推斷】（1）運用二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁的性質解答．
（2）運用二氧化碳和氫氧化鈉反應、氫氧化鈣微溶于水不能用于除去二氧化碳只能用于檢驗二氧化碳；分液漏斗能隨時滴加液體但漏斗和長頸漏斗不能隨時滴加液體解答．
（3）運用甲烷燃燒生成水和二氧化碳和生成物水的檢驗方法解答．
（4）運用“現象a、c”均為石灰水變渾濁，“現象b”為杯壁有水霧、甲烷燃燒生成二氧化碳和水、二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．

解答：解：【收集氣體】從圖示看是排水收集氣體的方法，故答案：排水；
【實驗和推斷】（1）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，故（1）答案：CO₂；
（2）二氧化碳和氫氧化鈉反應、氫氧化鈣微溶于水不能用于除去二氧化碳只能用于檢驗二氧化碳，分液漏斗能隨時滴加液體但漏斗和長頸漏斗不能隨時滴加液體．
故（2）答案：除去收集到（或礦泉水瓶中）氣體中的CO₂ 、ⅱ；
（3）甲烷燃燒生成水和二氧化碳，收集的氣體中本身含有水蒸氣也能出現現象b，故要防止這方面的干擾就要干燥后點燃，故（3）答案：CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+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；
（4）現象a石灰水變渾濁，說明一定含有二氧化碳，“現象b”為杯壁有水霧，說明氣體燃燒生成了水和二氧化碳，一氧化碳燃燒生成二氧化碳、甲烷燃燒生成二氧化碳和水，現象b石灰水變渾濁說明氣體中含有甲烷，故（4）答案：Ⅳ．

點評：本題從平時常見沼氣的成分設置考點，體現了化學的實驗化，平時一定要在實驗情境中理清思路，注意這就要求同學們不斷培養運用所學知識解決常見現象的能力．