Question

H₂、CO、CO₂和CH₄都是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的氣體．
（1）可燃性氣體與空氣混合點(diǎn)燃可能會(huì)爆炸，所以可燃性氣體點(diǎn)燃前應(yīng)先

 

．
（2）某無(wú)色氣體X可能含有上述4種氣體中的一種或兩種．為了確認(rèn)氣體X的組成，同學(xué)們按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．（氣體燃燒裝置中能提供足量的氧氣保證可燃性氣體充分燃燒）
小資料：堿石灰的主要成分是CaO和NaOH，能吸收CO₂和水蒸氣．

①裝置A的作用是

 

裝置B的作用是

 

．
②裝置C盛放的試劑是

 

（填序號(hào)），D中盛放的試劑是

 

（填序號(hào)）．
a．燒堿溶液       b．濃硫酸
③若取1.6g氣體X進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（假設(shè)每步反應(yīng)都完全），發(fā)現(xiàn)裝置A中無(wú)明顯變化，裝置C增重1.8g，裝置D增重2.2g．通過(guò)計(jì)算回答：燃燒生成CO₂

 

mol，H₂O

 

mol
說(shuō)明1.6g氣體X中含有碳元素

 

g，含有氫元素

 

g．是否含有氧元素？

 

（填“是”或“否”）．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.6g氣體X所占的體積為

 

L；氣體X的相對(duì)分子質(zhì)量（若為單一氣體）或平均相對(duì)分子質(zhì)量（若為混合氣體）為

 

（小數(shù)點(diǎn)后保留2位）

Answer 1

分析：（1）點(diǎn)燃可燃性氣體前，一定要檢驗(yàn)其純度；
（2）①根據(jù)CO₂能使澄清的石灰水變渾濁，根據(jù)堿石灰的主要成分是CaO和NaOH，據(jù)此分析裝置B的作用即可．
②先經(jīng)過(guò)NaOH溶液時(shí)會(huì)帶水蒸氣到濃硫酸中，影響測(cè)定結(jié)果，據(jù)此進(jìn)行分析判斷．
③裝置A中無(wú)明顯變化，排除了CO₂；裝置C增重1.8 g，生成了1.8g水；裝置D增重2.2 g，生成了2.2g二氧化碳；據(jù)此可以計(jì)算出所含氫元素、碳元素的質(zhì)量，進(jìn)而可以確定氣體X的組成，然后逐一解答；

解答：解：（1）可燃性氣體與氧氣混合達(dá)到一定程度時(shí)遇明火會(huì)發(fā)生爆炸，所以可燃性氣體點(diǎn)燃前應(yīng)先必須檢驗(yàn)氣體的純度，否則可能發(fā)生爆炸，
故答案為：檢驗(yàn)氣體的純度；
（2）①CO₂能使澄清的石灰水變渾濁，所以裝置A的作用是檢驗(yàn)氣體中是否含有CO₂；裝置B中藥品是堿石灰，堿石灰的主要成分是CaO和NaOH，可作干燥劑，能吸收氣體中的水分和二氧化碳，
故答案為：檢驗(yàn)氣體中是否含有CO₂；吸收氣體中的水分和二氧化碳；
②裝置C盛放的試劑應(yīng)為濃硫酸，目的是通過(guò)是否增重測(cè)定H元素的有無(wú)，裝置D中盛放的試劑是燒堿溶液，目的是通過(guò)是否增重測(cè)定C元素的有無(wú)．先經(jīng)過(guò)燒堿溶液時(shí)會(huì)帶出水蒸氣到濃硫酸中，影響水的測(cè)定結(jié)果，所以裝置C盛放的試劑是濃硫酸，D中盛放的試劑是燒堿溶液，
故答案為：b；a；
③裝置A中無(wú)明顯變化，氣體中不含CO₂；裝置C增重1.8 g，含H元素的質(zhì)量為1.8g×

2

18

=0.2g；裝置D增重2.2 g，同理可知含C元素0.6g；氣體X1.6 g中含H元素0.2g、含C元素0.6g，應(yīng)含O元素0.8g，很明顯，氣體X1.6g中含有CO，且質(zhì)量為1.4g，物質(zhì)的量為0.05mol，剛好為C、O元素質(zhì)量之和，由此可知沒(méi)有CH₄，氣體X中還含有0.2gH₂，物質(zhì)的量為0.1mol，氣體的根據(jù)質(zhì)量守恒可知0.05molCO燃燒生成0.05molCO₂，0.1molH₂燃燒生成0.1molH₂O，1.6g氣體X所占的體積為0.15mol×22.4L/mol=3.36L；氣體X的平均相對(duì)摩爾質(zhì)量為

0.05×28+0.1×2

0.15

=10.67g/mol，則平均相對(duì)分子質(zhì)量10.67；
故答案為：0.05；0.1；0.6；0.2；是；3.36；10.67．

點(diǎn)評(píng)：本題難度較大，涉及知識(shí)面廣，對(duì)學(xué)生思維能力要求高，既考查知識(shí)的識(shí)記、理解、遷移、運(yùn)用，又考查分析、對(duì)比、歸納等思維能力．