Question

興趣小組同學為了弄清即將維修的沼氣池中氣體的成分，進行了有關實驗．請你與他們一起完成以下探究活動：
（收集氣體）將不加蓋的礦泉水瓶裝滿水，用細繩吊入池中，再用木棍撥動使瓶中的水全部倒出（如圖所示），然后迅速拉起礦泉水瓶，蓋上瓶蓋．這種方法屬于排水集氣法．

（對氣體猜想）
猜想Ⅰ．全部是CH₄；   猜想Ⅱ．全部是CO；
猜想Ⅲ．全部是CO₂；   猜想Ⅳ．是CH₄和CO₂的混合氣體．
（實驗和推斷）

（1）步驟②的目的是

 

；步驟③“注水裝置”應選下圖中的

 

（填序號）．

（2）若“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學認為“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反應方程式為：

 

；另有同學認為此現(xiàn)象不能證明收集到的氣體中一定含有氫元素，理由是

 

；要排除這種干擾可采取的措施是

 

．
（3）采�。�2）中的排除干擾措施后：若“現(xiàn)象a、c”均為石灰水變渾濁，“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧，則證明“猜想

 

”成立．

Answer 1

分析：推斷題是初中化學試題中常見但卻十分重要的一類題型．本題可用逆推法，了解現(xiàn)象與本質(zhì)的聯(lián)系．
（1）步驟②加入適量的氫氧化鈉溶液的作用為：吸收二氧化碳氣體，以防干擾試驗；步驟③“注水裝置”應選下圖中的有控制開關的裝置，以防氣體逸出，所以選ⅱ．
（2）若“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學認為“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反應方程式為甲烷燃燒的反應；因為收集的氣體中本身含有水蒸汽，所以在點燃的尖嘴管前加裝一個干燥裝置，排除干擾；
（3）采�。�2）中的排除干擾措施后：若“現(xiàn)象a、c”均為石灰水變渾濁，“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧，則證明氣體中含有甲烷和二氧化碳，則證明“猜想Ⅳ”成立．

解答：解：（1）氫氧化鈉溶液的作用為：吸收二氧化碳氣體，以防干擾試驗；步驟③“注水裝置”應選有控制開關的裝置ⅱ．
（2）甲烷燃燒的反應，會杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學認為“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立；為了排除原有水蒸氣的干擾，在點燃的尖嘴管前加裝一個干燥裝置；
（3）采�。�2）中的排除干擾措施后：若“現(xiàn)象a、c”均為石灰水變渾濁，說明原氣體有二氧化碳，反應中也有生成的二氧化碳，
“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧，則證明氣體中含有甲烷．
故答為：（1）除去收集到（或礦泉水瓶中）的氣體中的CO₂，ⅱ
（2）CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O；收集的氣體中本身含有水蒸汽；在點燃的尖嘴管前加裝一個干燥裝置（或加裝一個裝堿石灰的干燥管，或加裝一個裝濃硫酸的洗氣瓶．合理均給分．）  
（3）Ⅳ

點評：解題時往往需要從題目中挖出一些明顯或隱含的條件，抓住突破口（突破口往往是現(xiàn)象特征、反應特征及結(jié)構(gòu)特征），導出結(jié)論，最后別忘了把結(jié)論代入原題中驗證，若“路”走得通則已經(jīng)成功．