Question

20．化学实验小组用排水法收集了一大瓶沼气池中气体（图1中的A），为检测它的成分，进行下列探究实验活动．（资料：氢氧化钠溶液能与二氧化碳发生反应）
【猜想与假设】①是CH₄； ②是CH₄和CO₂的混合气体
③是CO和CO₂的混合气体．
【实验和推断】将A中的气体依次通入B、C中，在D处点燃．

图1	图2

（1）要将A中的气体通入后面的装置中，应选图2中的② （填序号）“注水装置”．
（2）B中石灰水变浑浊，则说明A中的气体中含有CO₂气体．
（3）装置C作用是除净二氧化碳．
（4）当D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊；当D处倒扣的是干冷的大烧杯，杯壁有水雾出现．
实验结论是猜想②或③正确，其理由是由现象可知生成物是水和二氧化碳，则推断出反应物一定含碳、氢元素，CH₄符合要求，故②正确，又因为水蒸气可能干扰生成物的水，所以③也可能正确．我对此实验的改进建议是在C和D之间添加一套除水的装置．

Answer 1

分析 （1）根据①②③装置的差异性以及该实验的要求进行分析解答；
（2）澄清石灰水常用来检验二氧化碳的存在；
（3）根据氢氧化钠会与二氧化碳反应，可以用来吸收二氧化碳后分析；
（4）根据BD中出现的现象进行分析，检验水的存在，需要先干燥气体

解答 解：（1）需要得到平稳的气流还需要能够控制反应的速度，通过水的滴加来实现，因此选择分液漏斗；
（2）澄清石灰水变浑浊可以证明二氧化碳的存在；
（3）装置C中氢氧化钠溶液可以与二氧化碳反应，从而除去气体中的CO₂；
（4）根据D处倒扣的涂有澄清石灰水的烧杯出现浑浊，而B中无明显现象，说明有二氧化碳的产生，故可能是甲烷或一氧化碳燃烧产生的，所以猜想Ⅰ、Ⅱ可能成立；要证明甲烷的存在，在点燃之前不能携带水蒸气，否则会对验证产生干扰，在检验之前用浓硫酸将水吸收就可以了．
故答案是：（1）②；
（2）CO₂；
（3）除净二氧化碳；
（4）猜想②或③正确；由现象可知生成物是水和二氧化碳，则推断出反应物一定含碳、氢元素，CH₄符合要求，故②正确，又因为水蒸气可能干扰生成物的水，所以③也可能正确；在C和D之间添加一套除水的装置．

点评 本题考查了学生利用所要鉴别物质的性质差别，设计实验，根据实验中出现明显的现象差异，达到鉴别物质的目的，实验时要注意干扰因素的影响，该类题能较好检验学生对知识的掌握和应用能力．