Question

某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或多种．为确认其组成，某同学取一定量该气体按图所示装置进行实验（假设每步都充分反应或吸收），结果装置A中无明显变化，装置C增重1.8g，装置D增重2.2g．（提示：氢氧化钠固体有吸水性；）

（1）下列关于气体X成分的分析中，一定不含有

 

；可能含有的组成①

 

；②

 

；③

 

；
（2）已知氢氧化钠与二氧化碳的反应类似于氢氧化钙与二氧化碳的反应，请写出氢氧化钠与二氧化碳的反应方程式

 

．

Answer 1

考点：常见气体的检验与除杂方法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：综合实验题

分析：首先根据各装置的作用：A装置可以检验是否含有二氧化碳，氢氧化钠固体能吸收水分和酸性气体，浓硫酸是用来吸收水分的，氢氧化钠溶液用来吸收二氧化碳．装置A中无明显变化，说明一定没有CO₂；装置C增重1.8 g，说明生成了1.8g水；装置D增重2.2 g，说明生成了2.2g二氧化碳；然后根据水和二氧化碳的质量可计算出碳、氢元素的质量比，进而可以确定气体X的组成．

解答：解：（1）由题意可知：气体X通过澄清石灰水时无明显变化，说明一定不含二氧化碳；
该气体燃烧后生成水和二氧化碳，装置C增重1.8 g，说明生成了1.8g水，1.8g水中氢元素的质量为：1.8g×

1×2

18

×100%=0.2g；装置D增重2.2 g，说明生成了2.2g二氧化碳，碳元素的质量为2.2g×

12

44

×100%=0.6g，气体X中C：H=0.6g：0.2g=3：1；CH₄中C：H=12：4=3：1；故X的组成可能是①只有甲烷，②可能含有氢气和一氧化碳，③可能同时含有甲烷、氢气和一氧化碳；
（2）氢氧化钠和二氧化碳反应产生碳酸钠和水，反应的方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
故答案为：（1）二氧化碳；可能含有的组成①CH₄；②CH₄、CO、H₂；③CO、H₂；
（2）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．

点评：气体燃烧产生了水蒸气和二氧化碳，说明该气体中既含有氢元素，也含有碳元素．但我们在确定气体的组成时，还要根据碳氢的质量比来确定混合气体的组成．