题目内容

城市排污管道中常因聚集有毒气体而引发伤人事故.某学习小组想知道城市排污管道气中可能的成分,并设计实验对各成分进行检验.查阅资料得知:①城市排污管道中可能含有较多的CO、CO2、H2S、CH4等气体; ②碱石灰可以吸收水蒸气和CO2
③H2S气体有剧毒,能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀;④CH4、CO均不与CuSO4溶液、石灰水以及碱石灰反应.
小组同学设计了如图所示的装置(相关气体在A、C装置中吸收完全).

请回答下列问题:
(1)若装置A中出现黑色浑浊,则说明排污管道气中含有
H2S
H2S
(填化学式).
(2)若排污管道气中含有CO2,则装置B中观察到的现象是
产生白色浑浊
产生白色浑浊
,该反应的化学方程式是
CO2 +Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
CO2 +Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O

(3)若装置D中可见火焰,干燥的烧杯内壁有水雾出现,说明排污管道气中含有
甲烷
甲烷
(填名称).该反应的化学方程式是
CH4+2O2
 点燃 
.
 
CO2+2H2O
CH4+2O2
 点燃 
.
 
CO2+2H2O

(4)有同学提出,若样品气中含有CO,并测得燃烧产物中水的质量[m(H2O)]和二氧化碳的质量[m(CO2)],则
m(H2O)
m(CO2)
应满足的关系是
小于9:11
小于9:11
(取最简整数比).
分析:灵活运用CO的还原性,CO2能使澄清石灰水变浑浊、CH4燃烧生成二氧化碳和水的性质,结合题目中的信息:排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等和H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀,再观察图中实验步骤硫酸铜溶液检验二氧化碳,B澄清石灰水检验二氧化碳,C氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳,即可快速解答本题.
解答:解:(1)装置A中是硫酸铜溶液,它与硫化氢反应生成黑色沉淀,若出现黑色浑浊证明排污管道气含硫化氢,化学式为H2S.故填:H2S.
(2)装置B中是澄清的石灰水,二氧化碳能使它变浑浊,反应化学方程式为:CO2 +Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
(3)利用甲烷燃烧能够产生水和二氧化碳,装置D中可见火焰,干燥的烧杯内壁有水雾出现,说明排污管道气中含有甲烷,反应的化学方程式为:CH4+2O2
 点燃 
.
 
CO2+2H2O,故填:甲烷;CH4+2O2
 点燃 
.
 
CO2+2H2O
(4)根据反应的化学方程式 CH4+2O2
 点燃 
.
 
CO2+2H2O,纯净的甲烷气体完全燃烧生成水与二氧化碳的质量比=(2×18):44=9:11,如果排污管道气含有CO则燃烧生成物中二氧化碳质量会增大,则反应后
m(H2O)
m(CO2)
<9:11,故填:小于9:11
点评:利用信息的实验探究题,只有熟练掌握物质的性质才能准确顺利的得出正确答案.
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