Question

H₂、CO、CO₂和CH₄都是中學化學常見的氣體． 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，同學們按下圖裝置進行實驗．（氣體燃燒裝置中能提供足量的氧氣保證可燃性氣體充分燃燒，甲烷燃燒的產物為CO₂和H₂O）
小資料：堿石灰的主要成分是CaO和NaOH，能吸收CO₂和水蒸氣．

（1）裝置A的作用是

 

裝置B的作用是

 

．
（2）裝置C盛放的試劑是

 

（填序號），D中盛放的試劑是

 

（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．通過計算回答：燃燒生成CO₂

 

mol，H₂O

 

mol
說明1.6g氣體X中含有碳元素

 

g，含有氫元素

 

g．是否含有氧元素？

 

（填“是”或“否”）．

Answer 1

考點：常見氣體的檢驗

專題：實驗題

分析：（1）根據CO₂能使澄清的石灰水變渾濁，根據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1.8 g，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，然后逐一解答．

解答： 解：（1）CO₂能使澄清的石灰水變渾濁，所以裝置A的作用是檢驗氣體中是否含有CO₂；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，
故答案為：檢驗氣體中是否含有CO₂；吸收氣體中的水分和二氧化碳；
（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．先經過燒堿溶液時會帶出水蒸氣到濃硫酸中，影響水的測定結果，所以裝置C盛放的試劑是濃硫酸，D中盛放的試劑是燒堿溶液，
故答案為：b；a；
（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×

2

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=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，物質的量為0.05mol，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：0.05；0.1；0.6；0.2；是．

點評：本題考查了氣體的檢驗，重在推斷和計算，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．