题目内容

15．2011年4月28日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起某兴趣小组同学的思考．
【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分？
【查阅资料】
I．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．
Ⅱ．H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀．
【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下：
猜想1：有CO、CO2、H2S；猜想2：有CO、CO2、CH4；
猜想3：有CO、H2S、CH4；猜想4：有CO2、H2S、；
猜想5：有CO、CO2、H2S、CH4．
【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究（夹持仪器已省略）．

【问题讨论】
（1）如果A装置没有明显变化，则猜想2成立；如果B装置没有明显变化，则猜想3成立．
（2）在验证猜想l的实验中，装置C中NaOH溶液的作用是C中氢氧化钠的作用是除混合气体中的二氧化碳；若要进一步验证气体燃烧后的产物，操作是：迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清的石灰水，振荡．
（3）要确证猜想5中是否有CH4，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置C与D之间加一个装置干燥．改进后，若气体燃烧，且D装置内壁出现，证明气体中一定含有CH4．为了进一步确定气体中是否含有CO，可分别测定燃烧产物中H2O、CO2的质量．其方法是：将燃烧产物依次通过盛有浓硫酸或氯化钙、氢氧化钠的装置，分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量，通过计算、分析得出结论．

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：【提出猜想】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，可确定猜想4中还有CH4．故填：CH4；
【问题讨论】
（1）A中是硫酸铜溶液，它与硫化氢反应生成黑色沉淀，若无现象证明不含硫化氢，则猜想2成立；B中是澄清的石灰水，二氧化碳能使它变浑浊，若B装置无明显，说明不含二氧化碳，则猜想3成立．
故答案为：2，3；
（2）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．
故答案为：C中氢氧化钠的作用是除混合气体中的二氧化碳； 澄清的石灰水．
（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，若干而冷的烧杯内有水雾证明含有甲烷．要验证是否含一氧化碳，先吸收生成的水，然后用氢氧化钠吸收生成的二氧化碳，并称出这两个装置实验前后质量的变化，
故答案为：干燥；水雾； 浓硫酸或氯化钙，氢氧化钠．

点评 此题主要考查同学们的分析能力和实验能力，只有熟练掌握物质的性质和正确利用题目所给信息，才能准确顺利的得出正确答案；检验二氧化碳用澄清石灰水，吸收二氧化碳要用氢氧化钠溶液．

练习册系列答案
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5．空气的成分按体积计算，含量最多的气体是氮气，约占78%；空气中能支持燃烧的气体是氧气，约占21%；能作为光合作用原料的气体是二氧化碳；用于各种电光源的气体是稀有气体．
6．下列变化不属于化学变化的是（　　）
A．火药爆炸B．冰块融化C．镁条燃烧D．煤球燃烧
3．下列物质的用途由它的物理性质决定的是（　　）
A．氧气用于动植物的呼吸、医疗急救、金属切割
B．包装食品时充氮气以防腐
C．液氮用作制冷剂
D．稀有气体可以用于充灯泡以延长寿命
10．市场上有一些充气包装的食品，装食品的塑料袋内充满气体，气体充得鼓鼓的，看上去好像一个小“枕头”．袋内充的是什么气体呢？
（1）猜想A：干燥空气；猜想B：氮气等．
（2）九年级②班的同学也有两种猜想：A．氮气，B．二氧化碳．
请设计一个实验，来判断猜想B是否正确：用注射器抽取袋中气体注入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则是二氧化碳．
20．结合以下实验室制取气体的常用装置回答问题：

（1）实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰固体制取氧气应选的发生装置是B（填序号，下同），反应的文字表达式为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，若他希望制取较纯净的气体，应选做收集装置D或E（填序号）．
（2）某气体可用C装置收集，推测该气体具有的性质是密度比空气的密度小．
7．皮蛋加工时的主要原料：鸭蛋、水、生石灰、纯碱、食盐等．加工时将纯碱、食盐加入容器中，加沸水溶解，再慢慢加入生石灰充分反应，冷却后得到料液，再加入鸭蛋浸渍．请回答下列问题：
（1）静置后，取少量的上层料液，稀释后滴加无色酚酞试液，料液应变为  色．
（2）同学们对上层料液的成分产生了兴趣，请你一起参加他们的探究活动．
【提出问题】料液中含有哪些溶质？
【交流讨论】①一定含有NaOH．②可能还含有其它溶质：甲同学推断只有Ca（OH）2；乙同学推断只有Na2CO3；丙同学推断有Ca（OH）2，也有Na2CO3．
大家讨论一致认为，丙同学的推断是错误的，理由是Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH（用化学方程式表示）．
【实验探究】
实验步骤实验现象
取少量上层料液，滴加稀盐酸无明显现象
另取少量上层料液，滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀
【探究结论】甲同学的推断是正确的．
4．某校的兴趣小组的同学对目前市面上买的“发热贴”进行探究．通过实验探究发热贴是否真的只能与氧气反应发热，在缺氧的环境下（只有二氧化碳的环境）不能放热．
上网查找的资料：“发热贴”主要成分为铁、活性炭、无机盐、水等合成的聚合物，“发热贴”可与空气中氧气的作用下发生放热反应．
兴趣小组的同学对实验进行如下设计：
（1）制取气体：用图2装置分别制取两瓶气体，氧气和二氧化碳．检查该装置气密性的操作和现象是：先用夹子夹住导气管中的橡皮管，再向其中加入水至形成一段水柱，静置，观察到水柱液面高度没有变化，说明气密性良好．
收集两瓶干燥的气体的方法是向上排空气法．制取二氧化碳的化学方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
写出用装置A 制取氧气的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
实验室用装置A 制氧气时，下列的有关的叙述合理的是BC．
A．先往长颈漏斗里加入5%的过氧化氢溶液，然后在锥形瓶里加入少量MnO2粉末．
B．实验时，若用夹子夹住橡皮管，可观察到液体回流到长颈漏斗中．
C．用带火星的木条放在集气瓶口，验满．
D．实验完毕，把瓶中废液和MnO2直接倒掉，清洗装置．
（2）对比实验，探究发热贴在两种气体的放热情况：
取两包新买的发热贴，分别放入氧气和二氧化碳两瓶气体中，然后放入温度计（填一种仪器名称），观察瓶中的温度变化，并进行并记录数据．通过对这些数据的分析，得出结论：发热贴能与空气中氧气反应并发热，在缺氧的环境中则不能发热．
11．实验室中有一瓶长期放置的氢氧化钠固体样品，某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行探究．
[发现问题]该样品中含有哪些物质？
[查阅资料]①NaOH在空气中不会转化成NaHCO3．
②BaCl2溶液呈中性，Ba（OH）2是可溶性强碱．
③CO2在饱和的NaHCO3溶液中几乎不溶解．
[提出猜想]猜想Ⅰ：NaOH；
猜想Ⅱ：Na2CO3；
猜想Ⅲ：NaOH和Na2CO3．
[设计实验]
    实验操作    实验现象
步骤①：样品全部溶解 步骤②：观察到现象A
[收集证据]
（1）若现象A是有气泡产生，则X溶液为稀盐酸，则猜想Ⅰ（填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）不成立．
（2）若X溶液为BaCl2溶液，现象A是有白色沉淀生成，则产生该沉淀的化学方程式为BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl．取反应后的上层清液，测定其pH，当pH＞ 7（填“＞”、“＜”或“=”），则证明猜想Ⅲ成立．
[定量分析]确定部分变质样品中Na2CO3的质量分数．兴趣小组的同学用如图所示装置进行实验．
步骤如下：
①按图连接好装置，并检查气密性；
②准确称取该样品1.0g，放入烧瓶内；
③打开活塞，滴加30.0%的稀硫酸至过量，关闭活塞．
④反应结束后，量筒内液体读数为55.0mL．
（已知：室温条件下，CO2的密度约为1.6g•L-1）
（1）B装置集气瓶内原有的空气对实验结果没有（填“有”或“没有”）影响．饱和碳酸氢钠溶液如果用水代替，则所测CO2的体积偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”），理由是二氧化碳会与水反应，易溶于水．
（2）计算该固体样品中Na2CO3的质量分数21.2%．（计算结果保留一位小数）
[实验反思]证明猜想Ⅲ是否成立，实验操作中的X溶液为BaCl2溶液，还可以改为滴加氯化钙溶液；取反应后的上层清液，除了测定其pH外，还可以滴加酚酞溶液．

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