Question

13．梧州市某中學化學興趣小組的同學發現，熟雞蛋在常溫下放置一、兩天后就會變臭了．富有營養而鮮美的雞蛋，怎么會散發出臭味呢？同學們旋即對此進行了研究．
【提出問題】這種散發出刺激性臭味的無色氣體是什么？它有怎樣的性質？
【猜想假設】大家按照查閱到的雞蛋中主要含有的元素是 C、H、O、N、S 的信息，及相應元素的化合價，列出了氣體的可能存在形式分別有以下幾組：
甲組-含碳化合物：CH₄、CO、CO₂
乙組-含氮化合物：NH₃、NO、NO₂
丙組-含硫化合物：SO₂、SO₃
雖然列出了上述可能，但大家都一致提議排除甲組的可能性，大家提出的理由是：甲組氣體均為無色無味氣體．
【查閱資料】

物質	NH3	NO	NO2	SO2	SO3
一些特性	堿性	在空氣中會迅速變成 NO2	紅棕色	酸性，有刺激性氣味，能使 KMnO4溶液褪色	沸點 44.8℃

根據所查閱的資料，大家進一步排除了 NO、NO₂，理由是NO₂是紅棕色氣體，而NO在空氣中會變成NO₂；也排除了 SO₃的可能，理由是常溫下SO₃不是氣體．
【實驗驗證】毫無頭緒的同學們向老師請教，老師笑而不語，拿出了兩集氣瓶的氣體 M，告訴大家這就是該刺激性臭味氣體的主要成分，具有可燃性，至于還有什么性質，讓大家在注意防護和試驗安全的條件下進行探究．
（1）小吳同學用針筒抽取了部分氣體 M，注入盛有石蕊試液的試管中，結果沒有看到溶液變的現象，證明該氣體不是 NH₃；
（2）小周同學設法點燃了氣體 M，并拿一個干冷的小燒杯罩在火焰的上方，看到燒杯內壁有小水珠出現，說明了 M 氣體中含有H 元素；燃燒后的氣體帶有刺激性，并能使另一個內壁沾有 KMnO₄溶液的小燒杯，出現紅色褪去的現象，說明 M 氣體中還含有S 元素．
（3）為了進一步探究 M 氣體的組成，小施將 3.4g 的 M 氣體完全燃燒后，設法將燃燒后所得氣體，全部通入如圖裝置進行中．（注：堿石灰為固體 NaOH 和 CaO 的混合物）

經充分吸收后稱重，發現 A 裝置增重 1.8g，C 裝置增重 6.4g．通過計算可知，除了上述小周確定的兩種元素外，M 氣體中不含（填“含”或“不含”）其他元素；并確定了 M 的化學式為H₂S．而上圖中 B 裝置的作用是防倒吸作用；D 裝置的作用是防空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入測量體系．

Answer 1

分析 【猜想假設】根據氣體的物理性質進行考慮；
【查閱資料】根據“刺激性臭味的無色氣體”，排除NO₂是紅棕色氣體，而NO在空氣中會變成NO₂；因為SO_з在常溫下為液體不是氣體，也排除了SO₃的可能．
【實驗驗證】
（1）考慮氨氣為堿性；
（2）根據“點燃了氣體M，并拿一個干冷的小燒杯罩在火焰的上方，看到燒杯內壁有小水珠出現”，“燃燒后的氣體帶有刺激性，并能使另一個內壁沾有KMnO₄溶液的小燒杯，出現紅色褪去的現象”，推測含有元素的種類；
（3）根據“3.4g的M氣體”、“A裝置增重1.8g，C裝置增重6.4g”，根據計算，推測M的化學式．

解答 解：【猜想假設】根據氣體的物理性質“刺激性臭味的無色氣體”，而“CH₄、CO、CO₂”全部為無色氣體，故排除甲組的可能性；
【查閱資料】根據“刺激性臭味的無色氣體”，結合表格中信息，排除 NO₂是紅棕色氣體，而NO在空氣中會變成NO₂；因為SO_з在常溫下為液體不是氣體，也排除了SO₃的可能．
【實驗驗證】
（1）因為氨氣為堿性氣體，注入盛有石蕊試液的試管中，結果沒有看到溶液變 藍的現象，證明該氣體不是NH₃；
（2）點燃了氣體M，并拿一個干冷的小燒杯罩在火焰的上方，看到燒杯內壁有小水珠出現，說明了M氣體中含有H元素；燃燒后的氣體帶有刺激性，并能使另一個內壁沾有KMnO₄溶液的小燒杯，出現紅色褪去的現象，說明M氣體中還含有S元素；
（3）根據“3.4g的M氣體完全燃燒”、“A裝置增重1.8g，C裝置增重6.4g”，A裝置為濃硫酸吸收水分，C裝置為氫氧化鈉吸收二氧化硫，則推測生成水的質量為1.8g，二氧化硫的質量為6.4g，則氫元素的質量為1.8g×$\frac{2}{18}$×100%=0.2g；6.4g×$\frac{32}{12+32}$×100%=3.2g，則推測M的化學式為H₂S．圖中B裝置的作用是 防倒吸作用；D裝置的作用是 防空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入測量體系．
故答案為：
【猜想假設】甲組氣體均為無色無味氣體；
【查閱資料】NO₂是紅棕色氣體，而NO在空氣中會變成NO₂；常溫下SO₃不是氣體
【實驗驗證】（2）H；S；
（3）不含；H₂S；防倒吸作用；防空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入測量體系；

點評 本考點考查了物質組成成分的探究，對產物進行探究，屬于實驗方法和過程的探究．本題還對實驗進行了評價，這類探究實驗要具體問題具體分析，根據步驟中不同的現象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題，書寫化學方程式時，要注意配平．本考點主要出現在實驗題中．