Question

H₂、CO、CO₂和CH₄都是初中化学常见的气体．
（1）可燃性气体与空气混合点燃可能会爆炸，所以可燃性气体点燃前应先______．CH₄完全燃烧的化学方程式是______．
（2）某无色气体X可能含有上述4种气体中的一种或两种．为了确认气体X的组成，同学们按下图装置进行实验．
小资料：碱石灰的主要成分是CaO和NaOH．
①同学们设计了装置B，其作用是______．
②装置C、D中盛放的试剂依次是______（填序号）．
a．烧碱溶液　　　 b．浓硫酸
③若取1.6g气体X进行实验（假设每步反应都完全），发现装置A中无明显变化，装置C增重1.8g，装置D增重2.2g．则气体X的组成是______．

Answer 1

解：（1）可燃性气体与氧气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸，所以可燃性气体点燃前应先必须检验气体的纯度，否则可能发生爆炸．甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CH₄+2O₂ CO₂+2H₂O．
（2）①装置B中药品是碱石灰，碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，可作干燥剂，能吸收气体中的水分和二氧化碳，防止气体中水蒸汽和二氧化碳干扰实验．
②装置C盛放的试剂应为浓硫酸，目的是通过是否增重测定H元素的有无，装置D中盛放的试剂是烧碱溶液，目的是通过是否增重测定C元素的有无．先经过NaOH溶液时会带出水蒸气到浓硫酸中，影响水的测定结果．
③装置A中无明显变化，气体中不含CO₂；装置C增重1.8 g，含H元素的质量为1.8g××100%=0.2g；装置D增重2.2 g，同理可知含C元素0.6g；气体X1.6 g中含H元素0.2g、含C元素0.6g，应含O元素0.8g，很明显，气体X1.6g中含有CO，且质量为1.4g，刚好为C、O元素质量之和，由此可知没有CH₄，气体X中还含有0.2gH₂．
故答案为：（1）验纯；CH₄+2O₂ CO₂+2H₂O；
（2）①除去CO₂、H₂O；②吸收气体中的二氧化碳和水蒸气；③H₂和CO．
分析：（1）点燃可燃性气体前，一定要检验其纯度；甲烷燃烧生成二氧化碳和水，写出反应的化学方程式即可．
（2）①根据资料：碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，据此分析装置B的作用即可．
②先经过NaOH溶液时会带水蒸气到浓硫酸中，影响测定结果，据此进行分析判断．
③装置A中无明显变化，排除了CO₂；装置C增重1.8 g，生成了1.8g水；装置D增重2.2 g，生成了2.2g二氧化碳；据此可以计算出所含氢元素、碳元素的质量，进而可以确定气体X的组成．
点评：本题难度较大，涉及知识面广，对学生思维能力要求高，既考查知识的识记、理解、迁移、运用，又考查分析、对比、归纳等思维能力．