Question

炎熱的夏天，池塘里常有大量的氣泡從水中冒出，小莉同學想通過實驗來檢驗此氣體，設計了如右圖甲所示的取氣方法：將空的純凈水瓶裝滿水，瓶口向下對準冒出的氣泡來收集氣體．
（1）這種收集氣體的方法叫______，由于瓶口偏小不便于收集，你的改進方法是______
（2）如圖乙所示，若用水將瓶中收集到的氣體排出，進水管應接______導管（填A或B）．
（3）若將這種氣體依次通過盛有氫氧化鈉溶液（除去可能混有的CO₂）和濃硫酸（吸收水蒸氣）的
洗氣瓶后，在尖嘴導管口處可以點燃，在火焰上方罩一個干燥而冷的小燒杯，發現燒杯內壁有水珠出現，將燒杯倒轉過來，迅速向其中加入少量澄清石灰水并振蕩，石灰水變渾濁．由此分析該氣體中肯定存在含______元素的可燃性氣體．寫出石灰水變渾濁的化學反應方程式______．
（4）圖乙除可以用作儲氣外，還可以用于洗氣和集氣等，按要求回答下列問題：
①若要除去CO中混有的CO₂，瓶內盛______，氣體從______管（填A或B）通人．
②用圖乙所示的裝置，請你設計三種方案收集一瓶氫氣．
方案1：______；
方案2：______；
方案3：______．

Answer 1

解：（1）池塘中的氣體將瓶中水排出，這種排出水收集氣體的方法稱為排水集氣法；瓶口偏小，可以插入漏斗以擴大收集氣體的面積；
故答案為：排水法；將倒置的漏斗插入瓶口；
（2）注入的水將聚集于瓶底，把氣體壓至瓶上部，而氣體應從瓶上部導管排出；
故選A；
（3）杯壁有水出現，說明氣體燃燒生成了水，則氣體中含H元素；澄清石灰水變渾濁，說明燃燒生成了二氧化碳，有二氧化碳生成說明氣體含C元素；二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀和水；
故選C、H（或碳、氫）；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）①在瓶內加入適量氫氧化鈉溶液，并把混合氣體從a管通入，使氣體通過氫氧化鈉溶液洗滌后排出；二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水而被吸收而除去；
故答案為：氫氧化鈉溶液（或NaOH溶液）；A；
②圖乙的裝置，若氫氣從A管通入，則瓶內氣體從B管排出，這屬于向下排氣法收集氫氣；而把裝置倒轉，從A管通入氫氣，瓶內空氣將從B管排出，此仍為向下排氣法收集氫氣；裝置內裝滿水，氫氣從b管通入水則會在壓強作用下從a管排出而收集一瓶氫氣；
故答案為：氫氣從B管通入；瓶內裝滿水，氫氣從B管通入；裝置倒置，氫氣從A管通入．
分析：（1）利用排出集氣瓶中水而收集氣體的方法稱為排水集氣法；由于瓶口偏小不便于收集，所以改進的方案就應設法擴大瓶口；
（2）注入的液態的水將從瓶底部慢慢充滿，氣體則從瓶上部導管排出；
（3）可燃物中的碳元素完全燃燒生成二氧化碳，可燃物中的氫元素完全燃燒生成水，檢驗燃燒后生成了二氧化碳和水則可以說明氣體中含C、H元素；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
（4）①二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，而一氧化碳不能與氫氧化鈉反應；把氣體通過所加入的試劑才能起到洗氣的目的；
②氫氣密度小于空氣又不溶于水，因此可采取向下排空氣或排水法收集；把瓶中氣體向下排即為向下排氣，將瓶中水排出即為排水．
點評：收集氣體的方法：排水集氣法，用于收集不易溶于水的氣體；向上排空氣法，用于收集密度大于空氣的氣體；向下排空氣法，用于收集密度小于空氣的氣體．