Question

20．（氣體燃燒）有一種氣體，可能由氫氣、一氧化碳、甲烷和二氧化碳四種氣體中的一種或幾種組成，對該氣體進(jìn)行下面三組實(shí)驗(yàn)：（重要提示：濃硫酸具有吸水性）

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①將該氣體通過澄清的石灰水	未見出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象
②將該氣體點(diǎn)燃，在火焰上方罩一只 冷而干燥的燒杯，燒杯倒轉(zhuǎn)后，注 入少量澄清石灰水，振蕩．	杯壁上有水珠出現(xiàn)； 發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的石灰水變渾濁
③將1.48g該氣體完全燃燒，依次通過如圖所示的裝置（每步均完全吸收），稱量裝置前后變化的質(zhì)量		濃硫酸增重4.68g； 石灰水增重3.52g

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答下列問題：
（1）甲烷燃燒的化學(xué)方程式為CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（2）該氣體組成中一定存在的元素有：C、H；
（3）1.48g該氣體燃燒時(shí)，生成CO₂的質(zhì)量為3.52g，水的質(zhì)量為4.68g；
（4）該氣體組成中一定無CO氣體．

Answer 1

分析 （1）含C、H元素的可燃燒物完全燃燒生成二氧化碳和水；甲烷由C、H元素組成的最簡單的有機(jī)物；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w；由化學(xué)變化前后元素的種類不變的特點(diǎn)，根據(jù)燃燒生成二氧化碳和水，推斷氣體組成中的元素；
（3）利用二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)的性質(zhì)，可采取氫氧化鈉溶液瓶吸收燃燒生成物中的二氧化碳；
（4）兩個方案中的不同點(diǎn)就在于產(chǎn)生先通過濃硫酸還是先通過氫氧化鈉溶液；濃硫酸只吸收水，對產(chǎn)生中的二氧化碳不產(chǎn)生影響，而氫氧化鈉溶液在吸收二氧化碳的同時(shí)會影響到產(chǎn)物中的水；
（5）濃硫酸吸水而增重，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳而增重，根據(jù)增重量可知生成二氧化碳和水的質(zhì)量；化學(xué)變化前后元素的種類和質(zhì)量都不變．

解答 解：（1）甲烷由C、H元素組成，完全燃燒時(shí)生成二氧化碳和水；
故答案為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（2）混合氣體通過澄清石灰水，石灰水沒有出現(xiàn)渾濁，說明混合氣體中不含二氧化碳；混合氣體燃燒后燒杯壁有水出現(xiàn)且出現(xiàn)石灰水變渾濁，說明燃燒后生成水和二氧化碳；則混合氣體中一定含有C、H元素；
故答案為：C、H；
（3）濃硫酸增加的質(zhì)量為水的質(zhì)量，石灰水增加的質(zhì)量為二氧化碳的質(zhì)量，因此1.48g該氣體燃燒時(shí)，生成CO₂的質(zhì)量為3.52g；水的質(zhì)量為4.68g；
故答案為，3.52；4.68；
（4）燃燒生成的4.68g水中H元素質(zhì)量=4.68g×$\frac{1×2}{18}$×100%=0.52g；
生成的3.52gCO₂中C元素質(zhì)量=3.52g×$\frac{12}{44}$×100%=0.96g；
則原混合氣體中C、H元素質(zhì)量和=0.52g+0.96g=1.48g，
與混合氣體質(zhì)量相等，說明混合氣體中不含O元素，則混合氣體中不含CO；
混合氣體中C、H元素質(zhì)量比=0.96g：0.52g=24：13，而甲烷中C、H元素質(zhì)量比=12：4=24：8，則混合氣體不是純凈的甲烷，因此是CH₄、H₂的混合氣；
故答案為：CO．

點(diǎn)評 可燃性氣體CH₄、H₂、CO燃燒時(shí)，H₂燃燒只生成水，CO燃燒只生成二氧化碳，CH₄燃燒既生成水又生成二氧化碳．