Question

5．一段“鞭炮扔进排污管，窨井盖被炸飞”的视频，这引起某兴趣小组同学的思考．

【提出问题】：排污管里究竟有哪些气体？
【查阅资料】：
Ⅰ：排污管排放的污水中的有机物在一定条件下发酵可能会产生CO、CO₂、H₂S、CH₄等气体
Ⅱ：H₂S气体能与CuSO₄溶液反应生成黑色沉淀．
【作出猜想】：已知排污管里气体至少含有上述气体中的三种成分，他们的猜想如下：
猜想一：有CO、CO₂、H₂S；  
猜想二：有CO、CO₂、CH₄；  
猜想三：有CO、H₂S、CH₄；
猜想四：有CO、CO₂、H₂S、CH₄；  
猜想五…
【实验验证】：兴趣小组同学通过如下的实验探究排污管里气体的成分．
（1）①你作出的猜想五是CO₂、H₂S、CH₄；②你认为简单而可行的收集排污道中气体的方法是将一装满水的集气瓶伸入排污管内，将瓶中的水倒掉，盖上玻片即可．
（2）兴趣小组同学共同设计了如图所示的装置并进行探究（夹持仪器已省略）．
①装置C中NaOH溶液的作用是将二氧化碳气体除去； 如果装置A有明显变化，则猜想二不成立；如果装置B有明显变化，则猜想三不成立．
②如果猜想一是正确的，则装置A中的现象是有黑色沉淀产生，装置B中的现象是澄清石灰水变浑浊；同时还要验证气体燃烧后的产物，其操作方法是迅速把烧杯倒过来，向烧杯内加入澄清石灰水（填物质名称）后振荡．
③如果要验证排污管中的气体是否有CH₄，如图所示的装置有不足之处，还需要加一个干燥装置，该装置应放置在C、D两装置之间（用字母表示）．

Answer 1

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氢氧化钠溶液吸收气体中的二氧化碳，即可快速解答本题．

解答 解：（1）①根据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等这一信息，结合四种已做出的猜测，可知猜想五为：CO₂、H₂S、CH₄；②收集排污道中气体可用排水取气法，操作为：将一装满水的集气瓶伸入排污管内，将瓶中的水倒掉，盖上玻片即可．
（2）①在验证猜想l的实验中，要验证一氧化碳，利用一氧化碳燃烧生成二氧化碳，所以原来的二氧化碳要把它除去，氢氧化钠能吸收大量的二氧化碳；H₂S气体能与CuSO₄溶液反应生成黑色沉淀，如果装置A有明显变化，说明含有H₂S气体，则猜想二不成立；B中是澄清的石灰水，二氧化碳能使它变浑浊，如果装置B有明显变化，说明含有CO₂气体，则猜想三不成立；
②如果猜想一是正确的，说明有CO、CO₂、H₂S；H₂S气体能与CuSO₄溶液反应生成黑色沉淀，则装置A有黑色沉淀产生；要验证一氧化碳，利用一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使它变浑浊；
③验证甲烷利用甲烷燃烧能够产生水和二氧化碳，故甲烷燃烧前的水和二氧化碳都需除去，所以在C和D之间加一个干燥装置；
故答案为：（1）①CO₂、H₂S、CH₄；
②将一装满水的集气瓶伸入排污管内，将瓶中的水倒掉，盖上玻片即可
（2）①将二氧化碳气体除去 （或避免二氧化碳气体对检验一氧化碳的干扰）；二；三；
②有黑色沉淀产生；澄清石灰水；
③C、D（或D、C）

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．