Question

【題目】獲悉某處礦井中瓦斯報(bào)警器發(fā)出警報(bào)后，學(xué)校興趣小組請(qǐng)求該礦井安全監(jiān)測(cè)人員提供了少量氣體樣品，進(jìn)行成分探究。興趣小組經(jīng)資料查詢，通常瓦斯氣體可能含有CO、CO2、CH4等氣體。為確定該氣體是否含有這三種氣體中的一種或幾種，小組組長(zhǎng)初步設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案供大家討論：

（已知：）

（1）實(shí)驗(yàn)裝置末端干燥管中氧化鈣的作用是______；

（2）同學(xué)乙認(rèn)為，若裝置C中CuO變紅，則除了甲烷與CuO可能發(fā)生反應(yīng)外，還可能發(fā)生的反應(yīng)是___（用化學(xué)方程式表示）；

（3）同學(xué)丙認(rèn)為，欲通過(guò)D裝置中濃硫酸因吸收水分而增重，說(shuō)明混合氣體中含有CH4的思路不嚴(yán)密，認(rèn)為需要在____（填序號(hào)）間再增加一個(gè)D裝置（編號(hào)為F），才能證明含有CH4；

（4）同學(xué)丁認(rèn)為，B裝置可有可無(wú)。說(shuō)說(shuō)你的看法和理由______；

（5）同學(xué)戊認(rèn)為，該裝置存在著___重大安全隱患，小組成員一致同意。

綜合上述討論，興趣小組將經(jīng)過(guò)安全處理后的混合氣體，通過(guò)改進(jìn)后的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)填寫結(jié)論：

裝置	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象／數(shù)據(jù)	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A	石灰水變渾濁	通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，小組成員一致認(rèn)為該氣體樣品中含有______。
B	無(wú)明顯現(xiàn)象
C	黑色粉末變成紅色
D	裝置D增重3.6g
E	裝置E增重4.4g

Answer 1

【答案】防止空氣中的水蒸汽和二氧化碳進(jìn)入E裝置（答案合理即可） BC 裝置B必須有，因?yàn)?/span>Ca(OH)2微溶，裝置A不能保證CO2吸收完全 可燃性氣體中含有氧氣，加熱時(shí)可能爆炸 CO2、CH4

【解析】

根據(jù)一氧化碳具有還原性、氣體通過(guò)石灰水和氫氧化鈉溶液時(shí)會(huì)帶出水蒸氣、堿的化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)方程式計(jì)算物質(zhì)的質(zhì)量比，進(jìn)行分析作答。

（1）實(shí)驗(yàn)裝置末端干燥管中氧化鈣的作用是防止空氣中的水蒸汽和二氧化碳進(jìn)入E裝置；

（2）一氧化碳具有還原性，能與氧化銅反應(yīng)，還可能發(fā)生的反應(yīng)是；

（3）氣體通過(guò)A石灰水和B氫氧化鈉溶液時(shí)會(huì)帶出水蒸氣，需要在BC間再增加一個(gè)D裝置，來(lái)吸收水蒸氣；

（4）裝置B必須有，因?yàn)?/span>Ca（OH）2微溶于水，裝置A不能保證CO2吸收完全，需用氫氧化鈉溶液來(lái)完全吸收二氧化碳；

（5）同學(xué)戊認(rèn)為，該裝置存在著：可燃性氣體中含有氧氣，加熱時(shí)可能發(fā)生爆炸的重大安全隱患；

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A中石灰水變渾濁，說(shuō)明原氣體中含有二氧化碳；黑色粉末變成紅色，說(shuō)明含有還原性的氣體；裝置D增重3.6g，裝置E增重4.4g，說(shuō)明一定有甲烷；通過(guò)數(shù)據(jù)分析判斷是否含有一氧化碳；甲烷和氧化銅的反應(yīng)為： ，通過(guò)方程式得到產(chǎn)生二氧化碳和水的質(zhì)量比是：44：（2×18）=44：36，裝置E增重4.4g，裝置D增重3.6g，即生成了4.4g二氧化碳和3.6g水，質(zhì)量比為4.4g：3.6g=44：36，所以只含有甲烷，不含一氧化碳；通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，小組成員一致認(rèn)為該氣體樣品中含有CO2、CH4。