Question

興趣小組同學(xué)為了弄清即將維修的沼氣池中氣體的成分，進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你與他們一起完成以下探究活動(dòng)：
【收集氣體】將不加蓋的礦泉水瓶裝滿(mǎn)水，用細(xì)繩吊入池中，再用木棍撥動(dòng)使瓶中的水全部倒出（見(jiàn)圖1），然后迅速拉起礦泉水瓶，蓋上瓶蓋．這種方法屬于

 

集氣法．
【對(duì)氣體猜想】
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的混合氣體．
【實(shí)驗(yàn)和推斷】（如圖2）

（1）若“現(xiàn)象a”為石灰水變渾濁，則說(shuō)明氣體中含有

 

氣體．
（2）若“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學(xué)認(rèn)為“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反應(yīng)方程式為：

 

；另有同學(xué)認(rèn)為此現(xiàn)象不能證明收集到的氣體中一定含有氫元素，理由是

 

；要排除這種干擾可采取的措施是

 

．
（3）采取（2）中的排除干擾措施后：若“現(xiàn)象a、b”無(wú)明顯現(xiàn)象，“現(xiàn)象c”石灰水變渾濁，則證明“猜想

 

”成立．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常用氣體的收集方法,常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法

專(zhuān)題：科學(xué)探究

分析：【收集氣體】根據(jù)圖示收集氣體的操作特點(diǎn)，判斷收集氣體的方法；
【實(shí)驗(yàn)和推斷】（1）根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，通常利用這一變化檢驗(yàn)氣體為二氧化碳進(jìn)行分析；
（2）若“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學(xué)認(rèn)為“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，甲烷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成水和二氧化碳；因?yàn)槭占�的氣體中本身含有水蒸汽，所以在點(diǎn)燃的尖嘴管前加裝一個(gè)干燥裝置，排除干擾；
（3）采�。�2）中的排除干擾措施后：若“現(xiàn)象a、c”均為石灰水變渾濁，“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧，則證明氣體中含有甲烷和二氧化碳，則證明“猜想Ⅳ”成立．

解答：解：【收集氣體】根據(jù)圖示，采取排出瓶?jī)?nèi)的水收集氣體的操作特點(diǎn)，可判斷收集氣體的方法為排水集氣法；
【實(shí)驗(yàn)和推斷】（1）澄清石灰水變渾濁，可判斷氣體為二氧化碳；
（2）甲烷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O，會(huì)杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學(xué)認(rèn)為“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立；為了排除原有水蒸氣的干擾，在點(diǎn)燃的尖嘴管前加裝一個(gè)干燥裝置；
（3）采�。�2）中的排除干擾措施后：若“現(xiàn)象a、c”均為石灰水變渾濁，說(shuō)明原氣體有二氧化碳，反應(yīng)中也有生成的二氧化碳，“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧，則證明氣體中含有甲烷，證明證明“猜想Ⅳ”成立．
故答案為：【收集氣體】排水；
【實(shí)驗(yàn)和推斷】（1）二氧化碳；
（2）CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O，收集的氣體中本身含有水蒸汽，在點(diǎn)燃的尖嘴管前加裝一個(gè)干燥裝置；
（3）Ⅳ．

點(diǎn)評(píng)：解題時(shí)往往需要從題目中挖出一些明顯或隱含的條件，抓住突破口（突破口往往是現(xiàn)象特征、反應(yīng)特征及結(jié)構(gòu)特征），導(dǎo)出結(jié)論，最后別忘了把結(jié)論代入原題中驗(yàn)證，若“路”走得通則已經(jīng)成功．