Question

14．小华同学用排水法收集了一大瓶沼气池中气体（图1中的A），为了弄清它的成分，进行了有关实验．请你与他一起完成以下探究活动：
【对气体猜想】
猜想I：全部是CH₄；
猜想Ⅱ：全部是CO；
猜想Ⅲ：是CO和CO₂的混合气体； 
猜想Ⅳ：是CH₄和CO₂的混合气体．
【查阅资料】氢氧化钠溶液可吸收大量CO₂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．    
（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）若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作用是除去气体中的CO₂．
（4）若D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊，且B中无明显现象，则“猜想I、Ⅱ”可能成立；若D处倒扣的是干冷的大烧杯，杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想I、Ⅳ”可能成立，另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH₄，理由是气体通过B、C装置时，会带入水蒸气；要排除这种干扰可采取的措施是在点燃前将气体先通过干燥装置．
（5）采取（4）中的排除干扰措施后：若D处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯，分别出现水雾和浑浊，且B中也出现浑浊，则证明“猜想IV”成立．

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，
（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，
（5）根据BD中的现象验证验证猜想的正确性．

解答 解：（1）要将A中的气体通入后面的装置中，应选图2中的带有分液漏斗的“注水装置”．
故填：②．
（2）若B中石灰水变浑浊，则说明A中的气体中含有CO₂气体．
故填：CO₂．
（3）装置C作用是除去气体中的CO₂，以免干扰后面的实验．
故填：除去气体中的CO₂．
（4）若D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊，且B中无明显现象，则气体可能全部是CH₄，也可能全部是CO，因为甲烷和一氧化碳燃烧都能够生成二氧化碳，因此“猜想”I、Ⅱ可能成立；
另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH₄，理由是气体通过B、C装置时，会带入水蒸气；
要排除这种干扰可采取的措施是在点燃前将气体先通过干燥装置．
故填：I、Ⅱ；气体通过B、C装置时，会带入水蒸气；在点燃前将气体先通过干燥装置．
（5）采取（4）中的排除干扰措施后，若D处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯，出现水雾和浑浊，说明气体中含有甲烷，B中也出现浑浊，说明气体中含有二氧化碳，从而证明“猜想IV”成立．
故填：IV．
答案：
（1）②；
（2）CO₂．
（3）除去气体中的CO₂．
（4）I、Ⅱ；气体通过B、C装置时，会带入水蒸气；在点燃前将气体先通过干燥装置．
（5）IV

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．