Question

【题目】据媒体报道某家长带小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮后，投入下水道内，发生爆炸。同学们对此很好奇并要探究某下水道的气体的成分：（提示：氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳）

（猜想）

Ⅰ含有可燃性气体CO；

Ⅱ含有可燃性气体CH4；

Ⅲ含有可燃性气体_________和_________；

（收集气体）

用大的可乐塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将矿泉水瓶倒转，使水倒出，将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用，该方法是_______________法收集气体。

（进行实验）

步骤	实验操作	实验现象	结论
（1）	导出瓶中气体，通过装有氢氧化钠溶液的洗气瓶	略	目的是除去二氧化碳等酸性气体
（2）	再通过装有浓硫酸的洗气瓶	略	目的是除去_________
（3）	将步骤（2）的气体导出点燃 ①用干燥且冷的烧杯罩在火焰上方 ②用内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方	①烧杯内壁有______ ②烧杯内壁变浑浊	①证明该气体中一定含有氢元素 ②证明该气体中一定含有_____元素

（作出判断）

根据上述实验现象，甲同学认为猜想Ⅲ正确，而乙同学认为甲的判断不严谨。因为猜想_________也有相同的现象。如需进一步确认还应检验___________的存在。利用其化学性质检验的方法是_____________（用化学方程式表示）

（拓展）若需要工人进入下水道清理淤泥，打开下水道井盖后首先进行的操作是______________

有同学对此类问题进行了定量探究，某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或多种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按下图所示装置进行实验（假设每步都充分反应或吸收）

结果装置①中无明显变化，证明气体X成分中一定没有___________，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g。则气体X中氢元素的质量为________，气体X中碳元素的质量为_____。下列关于气体X成分的分析中，错误的是______

A.可能只有甲烷 B.可能含有甲烷和氢气

C.可能含有氢气、一氧化碳和甲烷 D.可能含有氢气和一氧化碳

E.可能含有甲烷和一氧化碳

Answer 1

【答案】CH4 CO 排水法 水蒸气 水雾 碳 Ⅱ CO CO+CuO CO2+Cu 通风 CO2 0.2g 0.6g BE

【解析】

[猜想]Ⅲ:将鞭炮投入下水道后发生爆炸，推测下水道内含有可燃性气体，可能为一氧化碳，也可能为甲烷，还有可能是甲烷和一氧化碳的混合气体,化学式为CH4 和CO；

[收集气体]先将瓶中装满水，进入下水道后再将水倒出，此时可收集到下水道内气体，该方法为排水法收集气体；

[进行实验]（2）浓硫酸具有吸水性，故将气体通过装有浓硫酸的洗气瓶目的是除去水蒸气；（3）①氢元素在点燃条件下生成水，观察到的现象是烧杯内壁有水雾生成；②用内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁变浑浊，说明生成二氧化碳，证明该气体中一定含有碳元素；

[作出判断]根据上述实验现象，甲同学认为猜想Ⅲ正确，而乙同学认为甲的判断不严谨。因为猜想Ⅱ也有相同的现象。如需进一步确认还应检验CO的存在。利用其化学性质检验的方法是：将气体通过灼热的氧化铜，一氧化碳与氧化铜生成铜和二氧化碳，通过观察固体颜色变化可判断是否有一氧化碳，反应方程式为：CO+CuO CO2+Cu ；

[拓展]为了安全，若需要工人进入下水道清理淤泥，打开下水道井盖后应先通风；

二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故结果装置①中无明显变化，证明气体X成分中一定没有CO2；装置③增重1.8g，即生成水的质量为1.8g，根据质量守恒定律，则气体X中氢元素的质量为：1.8g×=0.2g；装置④增重2.2g，即生成二氧化碳的质量为2.2g,气体X中碳元素的质量为：2.2g×=0.6g；由此可知气体中碳、氢元素的质量比为3:1，个数比为1:4，只要能符合1:4的个数比即可

A、可能只有甲烷，正确；

B.可能含有甲烷和氢气，错误；

C.可能含有氢气、一氧化碳和甲烷，正确；

D.可能含有氢气和一氧化碳，正确；

E.可能含有甲烷和一氧化碳，错误。故选BE。