Question

興趣小組同學為了弄清即將維修的沼氣池中氣體的成分，進行了有關實驗．請你與他們一起完成以下探究活動：
【收集氣體】將不加蓋的礦泉水瓶裝滿水，用細繩吊入池中，
再用木棍撥動使瓶中的水全部倒出（見右圖），然后迅速拉起礦
泉水瓶，蓋上瓶蓋．這種方法屬于______集氣法．
【對氣體猜想】
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．
【實驗和推斷】

（1）若“現(xiàn)象a”為石灰水變渾濁，則說明氣體中含有______氣體．
（2）步驟②的目的是______；步驟③“注水裝置”應選右圖中的______（填序號）．
（3）若“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學認為“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反應方程式為：______；另有同學認為此現(xiàn)象不能證明收集到的氣體中一定含有氫元素，理由是______．

Answer 1

解：【收集氣體】根據(jù)圖示，采取排出瓶內的水收集氣體的操作特點，可判斷收集氣體的方法為排水集氣法；
【實驗和推斷】
（1）澄清石灰水變渾濁，可判斷氣體為二氧化碳；
（2）氫氧化鈉溶液的作用為：吸收二氧化碳氣體，以防干擾試驗；步驟③“注水裝置”應選有控制開關的裝置ⅱ．
（3）甲烷燃燒生成二氧化碳和水，會杯壁有水霧出現(xiàn)，因此認為含有甲烷氣體的“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立；猜想不含氫元素的理由是用排水的收集的氣體，實驗過程中又通過了氫氧化鈉溶液，所以氣體本身含有水蒸氣；
故答案為：【收集氣體】排水
【實驗和推斷】（1）CO₂（或二氧化碳）
（2）除去收集到（或礦泉水瓶中）的氣體中的CO₂；ⅱ
（3）CH₄+2O₂CO₂+2H₂O；收集的氣體中本身含有水蒸氣；
分析：【收集氣體】根據(jù)圖示收集氣體的操作特點，判斷收集氣體的方法；
【實驗和推斷】推斷題是初中化學試題中常見但卻十分重要的一類題型．本題可用逆推法，了解現(xiàn)象與本質的聯(lián)系．
（1）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，通常利用這一變化檢驗氣體為二氧化碳；
（2）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳氣體，以防干擾試驗；步驟③“注水裝置”應選下圖中的有控制開關的裝置，以防氣體逸出，所以選ⅱ．
（3）若“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學認為“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，是由于甲烷燃燒的可生成水；因為是用排水法收集的氣體，且氣體通過氫氧化鈉溶液，故氣體中本身含有水蒸氣；
點評：從題目中挖出一些明顯或隱含的條件，抓住突破口（現(xiàn)象特征、反應特征及結構特征），導出結論，最后別忘了把結論代入原題中驗證．