Question

兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分，进行了有关实验．请你与他们一起完成以下探究活动：

[收集气体]将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出(如图)，然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖．这种方法属于________集气法．

[对气体猜想]

猜想Ⅰ．全部是CH₄；猜想Ⅱ．全部是CO；猜想Ⅲ．全部是CO₂；猜想Ⅳ．是CH₄和CO₂的混合气体．

[实验和推断]

(1)若“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有________气体．

(2)步骤②的目的是________；

步骤③“注水装置”应选下图中的________(填序号)．

(3)若“现象b”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反应方程式为：________；另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是________________；要排除这种干扰可采取的措施是_____________．

(4)采取(3)中的措施排除干扰后：

若“现象a、b”无明显现象，“现象c”为石灰水变浑浊，则证明“猜想________”成立；

若“现象a、c”均为石灰水变浑浊，“现象b”为杯壁有水雾，则证明“猜想________”成立．

Answer 1

答案：
解析：

答案：[收集气体]　排水 　　[实验和推断] 　　(1)CO2(或二氧化碳) 　　(2)除去收集到(或矿泉水瓶中)的气体中的CO2　Ⅱ 　　(3)CH4＋2O2CO2＋2H2O　收集的气体中本身含有水蒸气　在点燃的尖嘴管前加装一个干燥装置(或加装一个装碱石灰的干燥管，或加装一个装浓硫酸的洗气瓶) 　　(4)Ⅱ　Ⅳ 　　讲析：随着社会的发展，人类对能源的需求越来越大，沼气逐渐走进人们的生活．关于沼气的利用的题目在近两年的中考中出现得比较频繁，题目内容灵活多样，既考查学生的学习能力和知识的全面性，又考查学生解答实际问题的能力．[收集气体]由题目的叙述可以判断是排水集气法． 　　[实验和推断](1)石灰水变浑浊，证明气体中含有二氧化碳． 　　(2)澄清石灰水常用来鉴定和检验CO2气体．而吸收二氧化碳时不用石灰水，因为氢氧化钙在水中的溶解度很小，无法将二氧化碳全部吸收，一般用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳气体，此处用氢氧化钠，说明目的是除去收集到(或矿泉水瓶中)的气体中的CO2，分液漏斗可以随时控制反应的进行，所以注水装置应当选择Ⅱ． 　　(3)杯壁有水雾出现，证明有水生成，说明收集的气体中含有氢元素，进而说明收集的气体中含有甲烷，根据反应物和生成物可以写出甲烷燃烧的化学方程式；由于是用排水法收集的气体，所以气体本身含有水蒸气；要想排除水蒸气的干扰，可以在点燃的尖嘴管前用干燥装置将水蒸气除去． 　　(4)“现象a、b”无明显现象，说明收集的气体中没有二氧化碳和甲烷，“现象c”为石灰水变浑浊，则证明收集的气体中含有一氧化碳；“现象a、c”均为石灰水变浑浊，说明收集的气体中含有二氧化碳，“现象b”为杯壁有水雾，说明收集的气体中含有甲烷． 　　点评：本题以探究沼气的成分为背景，借助二氧化碳的验证、吸收，甲烷和一氧化碳的燃烧知识，考查学生对实验现象、实验结论的分析能力和实验探究能力．通过让学生根据所学化学知识，设计探究实验方案，使学生养成自主参与、勤于动手、乐于探究的学习习惯，从而更好地锻炼和培养学生设计探究实验和获得新知识的能力．