Question

陳茜家里修建了沼氣池，每天用沼氣燒水做飯，很是方便．陳茜從查找的資料中得知：“沼氣的主要成分是甲烷，甲烷是由碳、氫元素組成的．”她很想通過實(shí)驗(yàn)來證明甲烷中一定含有碳、氫元素，她先用右圖裝置從沼氣池中收集了一瓶沼氣（已檢驗(yàn)過純度）．將氣體帶到學(xué)校，陳茜與課外活動小組的同學(xué)想一起完成該實(shí)驗(yàn)．請你能幫他們設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案．

Answer 1

解：本題的思路可整理為：從瓶中排出沼氣→除去CO₂→除去水蒸氣→點(diǎn)燃沼氣，干燥燒杯罩在火焰上證明氫→澄清石灰水變渾濁證明碳；按此思路，可設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：用水排出瓶內(nèi)氣體，通過澄清石灰不檢驗(yàn)并處理沼氣中對實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生影響的二氧化碳，用濃硫酸干燥通過溶液而帶有水分的氣體后，點(diǎn)燃，并在火焰上罩一干冷燒杯，觀察杯壁是否有水珠出現(xiàn)；然后換一內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯再罩在火焰上，觀察石灰水是否變渾濁．

故答案為：設(shè)計(jì)如圖所示的證明實(shí)驗(yàn)裝置，用注射器注水，使沼氣排出；裝置B中的石灰水吸收沼氣中可能存在的二氧化碳，經(jīng)C裝置濃硫酸干燥后得到干燥純凈的沼氣；在尖嘴玻璃管口點(diǎn)燃沼氣，并倒扣一個冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁有水珠生成，即證明沼氣中含有氫元素；隨后換一個內(nèi)壁附有澄清石灰水的燒杯，倒扣在尖嘴玻璃管的火焰上方，澄清石灰水變渾濁，證明沼氣中含有碳元素．
分析：可燃物完全燃燒，可燃中的碳元素全部生成二氧化碳，可燃物中氫元素全部生成水；可利用二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁檢驗(yàn)燃燒后生成的二氧化碳，可利用水蒸氣遇冷會凝聚成小水滴檢驗(yàn)燃燒后生成的水；
為防止沼氣中含二氧化碳和水對實(shí)驗(yàn)結(jié)果形成影響，把沼氣凈化處理后點(diǎn)燃，在火焰上罩燒杯，檢驗(yàn)燃燒的生成物，如果有水和二氧化碳生成，則可說明沼氣中含有C和H兩種元素．
點(diǎn)評：根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變，可燃物燃燒生成二氧化碳和水，則可燃物一定含有C、H元素，可能含有O元素．