Question

6．南京著名的風景點珍珠泉，水底有大量氣泡冒出，像串串珍珠，珍珠泉由此而得名．某學生推測這種氣體可能是沼氣，通過查閱資料得知沼氣含有60%～70%的CH₄，還含有CO₂、N₂和CO等他想用實驗檢驗珍珠泉冒出的氣體的組成，設計了如圖甲所示的取氣方法：將空的塑料瓶裝滿水，倒放在泉水，瓶口對準水底冒出的氣泡收集．
（1）這種氣體在水的溶解性是難溶于水，理由是從水逸出，所以可采用圖甲所示的法收集．由于瓶口過小，收集速度太慢，在不換瓶的情況下，我們只需選用實驗室常用的一種儀器，就可以將收集的速度大大提高，這種儀器是漏斗；
（2）如圖乙所示，若用水將瓶的氣體排出，水龍頭應接A（填“A”或“B”）導管．
（3）假設將這種未知氣體通過澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，剩余氣體通過濃硫酸（濃硫酸吸收水分）（以上兩步，能吸收的氣體均完全被吸收），再通入純氧氣點燃，將燃燒后生成的氣體依次通過無水硫酸銅（CuSO₄）、澄清石灰水，觀察到無水硫酸銅變藍、澄清石灰水變渾濁．由以上實驗現象分析此未知氣體的組成是一定有二氧化碳和甲烷，可能有氮氣和一氧化碳．

Answer 1

分析 氣體進入瓶內將水排出，故為排水集氣法．
漏斗的一端口大，另一端管口小故可用漏斗放在瓶口
題中資料說明沼氣中有CH₄，還含有CO₂、N₂和CO等，圖為池沼中氣體，故答案依據實驗現象從這幾種氣體中考慮，通過石灰水變渾濁，說明氣體中一定含CO₂，由于通過石灰水和濃硫酸時能吸收的氣體全被吸收，所以被點燃時氣體中不含CO₂和H₂O，而燃燒后的氣體通過無水硫酸銅時，硫酸銅變藍說明生成了H₂O，通過石灰水時石灰水變渾濁說明生成了CO₂，進一步說明原氣體中一定含碳元素和氫元素組成的能燃燒的氣體，這樣可以推斷是一定含有的氣體CO₂和CH₄，N₂和CO是可能含有的氣體．

解答 解：（1）圖中所示的這種收集氣體的方法是排水集氣法．利用該方法收集時，該氣體必須是難溶于水的，瓶口太小，不便收集，那么只要擴大瓶口就可以了，可以在瓶口加一個漏斗．
（2）將接導管A和接導管B都分析一下，接導管A，水從A管進來，氣體從B管出去，滿足題中的要求，接導管B，水從B管進來，氣體不能出去．
（3）把氣體通過澄清的石灰水，石灰水變渾濁，說明氣體中一定有二氧化碳，再通過濃硫酸，把水蒸氣除去，以免對后面的實驗造成影響，把剩余氣體在純氧中點燃，白色硫酸銅變成藍色，說明生成了水，原物質中含有氫元素．澄清石灰水變渾濁說明原物質中含有碳元素，所以可以推出含有甲烷氣體，而氮氣和一氧化碳可能有也可能沒有．
故答案為：一定有二氧化碳和甲烷，可能有氮氣和一氧化碳．
故答案是：（1）難溶于水；從水逸出；漏斗；（2）A；（3）一定有二氧化碳和甲烷，可能有氮氣和一氧化碳．

點評 本題考查學生運用所學知識解決實際問題的能力，考察了學生對氣體的收集方法理解以及質量守恒定律的運用．