Question

15．2011年4月28日某媒體題為“排污工程施工，毒氣放倒三人”的報道，引起某興趣小組同學的思考．
【提出問題】排污管道中的毒氣有什么成分？
【查閱資料】
I．排污管道中的大部分有機物在一定條件下發酵會產生CO、CO₂、H₂S、CH₄等．
Ⅱ．H₂S氣體能與CuSO₄溶液反應生成黑色沉淀．
【提出猜想】小組同學對排污管道氣含有上述氣體中最少3種成分的猜想如下：
猜想1：有CO、CO₂、H₂S；猜想2：有CO、CO₂、CH₄；
猜想3：有CO、H₂S、CH₄；猜想4：有CO₂、H₂S、；
猜想5：有CO、CO₂、H₂S、CH₄．
【實驗方案】小組同學共同設計了下圖所示的裝置并進行探究（夾持儀器已省略）．

【問題討論】
（1）如果A裝置沒有明顯變化，則猜想2成立；如果B裝置沒有明顯變化，則猜想3成立．
（2）在驗證猜想l的實驗中，裝置C中NaOH溶液的作用是C中氫氧化鈉的作用是除混合氣體中的二氧化碳；若要進一步驗證氣體燃燒后的產物，操作是：迅速把燒杯倒過來，向燒杯內注入澄清的石灰水，振蕩．
（3）要確證猜想5中是否有CH₄，某同學認為圖示裝置有不足之處，需要在裝置C與D之間加一個裝置干燥．改進后，若氣體燃燒，且D裝置內壁出現，證明氣體中一定含有CH₄．為了進一步確定氣體中是否含有CO，可分別測定燃燒產物中H₂O、CO₂的質量．其方法是：將燃燒產物依次通過盛有濃硫酸或氯化鈣、氫氧化鈉的裝置，分別稱量吸收燃燒產物前、吸收燃燒產物后裝置的質量，通過計算、分析得出結論．

Answer 1

分析 靈活運用CO的還原性，CO₂能使澄清石灰水變渾濁、CH₄燃燒生成二氧化碳和水的性質，結合題目中的信息：排污管道中的大部分有機物在一定條件下發酵會產生CO、CO₂、H₂S、CH₄等和H₂S氣體能與CuSO₄溶液反應生成黑色沉淀，再觀察圖中實驗步驟硫酸銅溶液檢驗二氧化碳，B澄清石灰水檢驗二氧化碳，C氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，即可快速解答本題．

解答 解：【提出猜想】根據排污管道中的大部分有機物在一定條件下發酵會產生CO、CO₂、H₂S、CH₄等這一信息，結合四種已做出的猜測，可確定猜想4中還有CH₄．故填：CH₄；
【問題討論】
（1）A中是硫酸銅溶液，它與硫化氫反應生成黑色沉淀，若無現象證明不含硫化氫，則猜想2成立；B中是澄清的石灰水，二氧化碳能使它變渾濁，若B裝置無明顯，說明不含二氧化碳，則猜想3成立．
故答案為：2，3；
（2）在驗證猜想l的實驗中，要驗證一氧化碳，利用一氧化碳燃燒生成二氧化碳，所以原來的二氧化碳要把它除去，氫氧化鈉能吸收大量的二氧化碳．
故答案為：C中氫氧化鈉的作用是除混合氣體中的二氧化碳； 澄清的石灰水．
（3）驗證甲烷利用甲烷燃燒能夠產生水和二氧化碳，故甲烷燃燒前的水和二氧化碳都需除去，所以在C和D之間加一個干燥裝置，若干而冷的燒杯內有水霧證明含有甲烷．要驗證是否含一氧化碳，先吸收生成的水，然后用氫氧化鈉吸收生成的二氧化碳，并稱出這兩個裝置實驗前后質量的變化，
故答案為：干燥；水霧； 濃硫酸或氯化鈣，氫氧化鈉．

點評 此題主要考查同學們的分析能力和實驗能力，只有熟練掌握物質的性質和正確利用題目所給信息，才能準確順利的得出正確答案；檢驗二氧化碳用澄清石灰水，吸收二氧化碳要用氫氧化鈉溶液．