Question

10．H₂、CO、CO₂和CH₄都是初中化學常見的氣體．
（1）可燃性氣體與空氣混合點燃可能會爆炸，所以可燃性氣體點燃前應先驗純．
（2）某無色氣體X可能含有上述4種氣體中的一種或兩種．為了確認氣體X的組成，同學們按如圖裝置進行實驗．

①同學們設計了裝置B，其作用是除去CO₂、H₂O．
②裝置C、D中盛放的試劑依次是b、a（填序號）．
a．燒堿溶液       b．濃硫酸
③若取1.6g氣體X進行實驗（假設每步反應都完全），發現裝置A中無明顯變化，裝置C增重1.8g，裝置D增重2.2g．則氣體X的組成是H₂和CO．

Answer 1

分析 （1）點燃可燃性氣體前，一定要檢驗其純度．
（2）①根據資料：堿石灰的主要成分是CaO和NaOH，據此分析裝置B的作用即可．
②先經過NaOH溶液時會帶水蒸氣到濃硫酸中，影響測定結果，據此進行分析判斷．
③裝置A中無明顯變化，排除了CO₂；裝置C增重1.8g，生成了1.8g水；裝置D增重2.2 g，生成了2.2g二氧化碳；據此可以計算出所含氫元素、碳元素的質量，進而可以確定氣體X的組成．

解答 解：（1）可燃性氣體與氧氣混合達到一定程度時遇明火會發生爆炸，所以可燃性氣體點燃前應先必須檢驗氣體的純度，否則可能發生爆炸．
（2）①裝置B中藥品是堿石灰，堿石灰的主要成分是CaO和NaOH，可作干燥劑，能吸收氣體中的水分和二氧化碳，防止氣體中水蒸汽和二氧化碳干擾實驗．
②裝置C盛放的試劑應為濃硫酸，目的是通過是否增重測定H元素的有無，裝置D中盛放的試劑是燒堿溶液，目的是通過是否增重測定C元素的有無．先經過NaOH溶液時會帶出水蒸氣到濃硫酸中，影響水的測定結果．
③裝置A中無明顯變化，氣體中不含CO₂；裝置C增重1.8 g，含H元素的質量為1.8g×$\frac{1×2}{18}$×100%=0.2g；裝置D增重2.2 g，同理可知含C元素0.6g；氣體X1.6 g中含H元素0.2g、含C元素0.6g，應含O元素0.8g，很明顯，氣體X1.6g中含有CO，且質量為1.4g，剛好為C、O元素質量之和，由此可知沒有CH₄，氣體X中還含有0.2gH₂．
故答案為：（1）驗純；
（2）①除去CO₂、H₂O；②b、a；③H₂和CO．

點評 本題難度較大，涉及知識面廣，對學生思維能力要求高，既考查知識的識記、理解、遷移、運用，又考查分析、對比、歸納等思維能力．