Question

兴趣小组同学为了弄清沼气池中气体的成分，进行了有关实验．请你与他们一起完成以下探究活动（已知氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体）：
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（如图），然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖．这种方法属于

排水

集气法．
【对气体猜想】
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的混合气体．
【实验和推断】

（1）若“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有

二氧化碳

气体．
（2）步骤②的目的是

除去收集到（或矿泉水瓶中）气体中的CO₂

；步骤③“注水装置”应选如图中的

ⅱ

（填序号）．

（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反应方程式为：

CH₄+2O₂

点燃  .

CO₂+2H₂O

．另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是

收集的气体中本身含有水蒸气

；要排除这种干扰可采取的措施是

在点燃的尖嘴管前加装一个干燥装置

．
（4）采取（3）中的排除干扰措施后，若“现象a、c”均为石灰水变浑浊，“现象b”为杯壁有水雾，则证明“猜想

Ⅳ

”成立（填序号）．

Answer 1

分析：【收集气体】运用收集气体的两种方法：排空气法和排水法解答．
【实验和推断】（1）运用二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊的性质解答．
（2）运用二氧化碳和氢氧化钠反应、氢氧化钙微溶于水不能用于除去二氧化碳只能用于检验二氧化碳；分液漏斗能随时滴加液体但漏斗和长颈漏斗不能随时滴加液体解答．
（3）运用甲烷燃烧生成水和二氧化碳和生成物水的检验方法解答．
（4）运用“现象a、c”均为石灰水变浑浊，“现象b”为杯壁有水雾、甲烷燃烧生成二氧化碳和水、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊．

解答：解：【收集气体】从图示看是排水收集气体的方法，故答案：排水；
【实验和推断】（1）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故（1）答案：CO₂；
（2）二氧化碳和氢氧化钠反应、氢氧化钙微溶于水不能用于除去二氧化碳只能用于检验二氧化碳，分液漏斗能随时滴加液体但漏斗和长颈漏斗不能随时滴加液体．
故（2）答案：除去收集到（或矿泉水瓶中）气体中的CO₂ 、ⅱ；
（3）甲烷燃烧生成水和二氧化碳，收集的气体中本身含有水蒸气也能出现现象b，故要防止这方面的干扰就要干燥后点燃，故（3）答案：CH₄+2O₂

点燃  .

CO₂+2H₂O、收集的气体中本身含有水蒸气、在点燃的尖嘴管前加装一个干燥装置；
（4）现象a石灰水变浑浊，说明一定含有二氧化碳，“现象b”为杯壁有水雾，说明气体燃烧生成了水和二氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳、甲烷燃烧生成二氧化碳和水，现象b石灰水变浑浊说明气体中含有甲烷，故（4）答案：Ⅳ．

点评：本题从平时常见沼气的成分设置考点，体现了化学的实验化，平时一定要在实验情境中理清思路，注意这就要求同学们不断培养运用所学知识解决常见现象的能力．