Question

某無(wú)色氣體可能含有CO、H₂、CH₄中的一種或幾種，依次進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)（假設(shè)每步反應(yīng)或吸收均完全）：①將氣體充分燃燒；②將生成的氣體通過(guò)濃硫酸，裝置質(zhì)量增加3.6g；③將氣體通過(guò)堿石灰固體，裝置質(zhì)量增加2.2g．下列推斷正確的是（ ）
A．原混合氣體中可能只含有CH₄，也可能三種都含有
B．原混合氣體中可能只含有H₂和CO，不含有CH₄
C．原混合氣體中可能只含有CO和CH₄，不含有H₂
D．原混合氣體中一定含有H₂，可能含有CH₄

Answer 1

【答案】分析：生成的氣體通過(guò)具有干燥作用的濃硫酸，濃硫酸所增加的質(zhì)量即氣體燃燒生成水的質(zhì)量；氣體再通過(guò)堿石灰固體，堿石灰可以吸收水分和二氧化碳，由于水分被濃硫酸吸收，所以堿石灰增加的質(zhì)量是吸收了生成氣體中二氧化碳的結(jié)果．
根據(jù)燃燒的規(guī)律：可燃物充分燃燒，C元素轉(zhuǎn)變?yōu)槎�氧化碳，H元素轉(zhuǎn)變成水．生成物水中的H元素即原無(wú)色氣體中的H元素，生成物二氧化碳中的C元素即為無(wú)色氣體中的C元素．
解答：解：濃硫酸增重3.6g，即氣體燃燒后生成水3.6g，則其中H元素質(zhì)量為3.6g××100%=0.4g，即無(wú)色氣體中H元素質(zhì)量0.4g；
堿石灰增重2.2g，即氣體燃燒后生成二氧化碳2.2g，其中C元素質(zhì)量為2.2g××100%=0.6g，即無(wú)色氣體中C元素質(zhì)量0.6g；
無(wú)色氣體中C、H元素質(zhì)量比為0.6g：0.4g=3：2，根據(jù)質(zhì)量比等于原子個(gè)數(shù)乘以相對(duì)原子質(zhì)量之比，設(shè)碳原子與氫原子個(gè)數(shù)分別為a、b，則12a：b=3：2，則a：b=1：8，即C、H元素的原子個(gè)數(shù)比為1：8．
A、混合氣體若只含甲烷，氣體中C、H元素的原子個(gè)數(shù)比為1：4，與實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果不一致，故不選；
B、混合氣體中CO與H₂分子個(gè)數(shù)比為1：4時(shí)且混合氣體中不含CH₄，混合氣體中C、H原子個(gè)數(shù)比則為1：8，與實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果一致，符合題意，故選；
C、混合氣體中只含CO和CH₄不含H₂，此種情況下，無(wú)論氣體以何種比例混合，都不能滿足C、H原子個(gè)數(shù)為1：8的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此不符合題意，故不選；
D、要滿足C、H原子個(gè)數(shù)比為1：8，混合氣體可能的組成只有以下三種：CO與H₂分子個(gè)數(shù)比為1：4時(shí)且不含CH₄，CH₄與H₂分子個(gè)數(shù)比為1：2時(shí)且不含CO，H₂、CO、CH₄三種氣體都有分子個(gè)數(shù)比為2：1：1，這三種組合中都含有氫氣，所以“混合氣體中一定含H₂可能含CH₄”說(shuō)法成立，故選．
故選B、D
點(diǎn)評(píng)：通過(guò)計(jì)算確定物質(zhì)組成，可能通過(guò)計(jì)算元素質(zhì)量比、元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)或原子個(gè)數(shù)比來(lái)完成．