Question

19、某无色气体中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气中的一种或几种，现将该气体依次通过如图所示装置，观察到：①A装置内未见有浑浊出现；②D装置内无水硫酸铜变蓝（无水硫酸铜遇水变蓝）；最终收集到一定量干燥气体（假设每步反应都是完全的）．
请回答下列问题：

（1）由①可知原混合气体中肯定不含

二氧化碳

；
（2）由②可知原混合气体中一定含有

甲烷

；
（3）最终收集到的气体是

氮气

；
（4）实验过程中记录的实验数据如下：

则该气体的成分为：

甲烷和氮气

．

Answer 1

分析：（1）根据二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水的性质回答．
（2）根据甲烷、一氧化碳的燃烧产物回答．
（3）根据氮气的化学性质稳定，不燃烧，不与浓硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、硫酸铜反应回答．
（4）反应前后D装置的质量差是反应生成的水的质量，EF的质量差是反应生成的二氧化碳的质量，根据水和二氧化碳的质量及质量守恒定律可计算气体中的碳、氢元素的质量比，进一步判断是只有甲烷，还甲烷与一氧化碳都含有．

解答：解：（1）二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，①A装置内未见有浑浊出现，说明气体中一定不含二氧化碳；
（2）甲烷、一氧化碳都能燃烧，但只有甲烷燃烧能生成水，②D装置内无水硫酸铜变蓝，所以气体中一定含有甲烷；
（3）由于氮气的化学性质稳定，不燃烧，不与浓硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、硫酸铜反应，不能被吸收，反应生成的二氧化碳能被石灰水和氢氧化钠溶液吸收，反应生成的水能被浓硫酸吸收，所以最终收集到的气体是氮气；
（4）反应前后D装置的质量差是反应生成的水的质量，共1.8克，其中含氢元素0.2克，EF的质量差是反应生成的二氧化碳的质量，共2.2克，其中含有碳元素0.6克，碳、氢元素质量比为12：4，与甲烷组成相同，所以气体中无一氧化碳，是甲烷和氮气的混合物．
故答案为：（1）二氧化碳；（2）甲烷；（3）氮气；（4）甲烷和氮气．

点评：气体的检验和除杂是初中化学实验的重点内容之一，是学生应掌握的基本技能，也是化学实验考查的热点之一，首先要熟悉气体的性质，并能利用其性质对它进行检验、鉴别，能利用气体间性质的差别进行分离和除杂；特别是石灰水、氢氧化钠溶液、浓硫酸、无水硫酸铜在气体制取和检验中的作用．