Question

8．2010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、CH₄；
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溶液的作用是吸收CO₂；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之間加一個干燥裝置．改進后，若氣體燃燒，且D裝置內壁出現水霧，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H₂SO₄（或CaCl₂或無水CuSO₄）、NaOH溶液的裝置，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硫化氫，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：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，可知猜想4、還有CH₄．
（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．故（1）答案：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：C中氫氧化鈉的作用是除二氧化碳； 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：干燥； 水霧；濃硫酸或氯化鈣或無水硫酸銅； 氫氧化鈉．
答案：
【提出猜想】CH₄；
【問題討論】
（1）2；   3；
（2）吸收CO₂；  澄清石灰水；
（3）干燥；   水霧；濃H₂SO₄（或CaCl₂或無水CuSO₄）； NaOH溶液．

點評 利用信息的實驗探究題，只有熟練掌握物質的性質才能準確順利的得出正確答案．