Question

6．城市排污管道中常因聚集有毒氣體而引發(fā)傷人事故．某學(xué)習(xí)小組想知道城市排污管道氣中可能的成分，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)各成分進(jìn)行檢驗(yàn)．
查閱資料得知：①城市排污管道中可能含有較多的CO、CO ₂、H ₂S、CH ₄等氣體；
②堿石灰可以吸收水蒸氣和CO ₂；
③H ₂S氣體有劇毒，能與CuSO ₄溶液反應(yīng)生成黑色沉淀；
④CH ₄、CO均不與CuSO ₄溶液、石灰水以及堿石灰反應(yīng)．
小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置（相關(guān)氣體在A、C裝置中吸收完全）．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）若裝置A中出現(xiàn)黑色渾濁，則說(shuō)明排污管道氣中含有H₂S（填化學(xué)式）．
（2）若排污管道氣中含有CO ₂，則裝置B中觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色渾濁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）若裝置D中可見火焰，干燥的燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)，說(shuō)明排污管道氣中含有甲烷（填名稱）．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（4）有同學(xué)提出，若樣品氣中含有CO，并測(cè)得燃燒產(chǎn)物中水的質(zhì)量[m（H ₂O）]和二氧化碳的質(zhì)量[m（CO ₂）]，則$\frac{m（{H}_{2}O）}{m（C{O}_{2}）}$ 應(yīng)滿足的關(guān)系是小于9：11（取最簡(jiǎn)整數(shù)比）．

Answer 1

分析 靈活運(yùn)用CO的還原性，CO₂能使澄清石灰水變渾濁、CH₄燃燒生成二氧化碳和水的性質(zhì)，結(jié)合題目中的信息：排污管道中的大部分有機(jī)物在一定條件下發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生CO、CO₂、H₂S、CH₄等和H₂S氣體能與CuSO₄溶液反應(yīng)生成黑色沉淀，再觀察圖中實(shí)驗(yàn)步驟硫酸銅溶液檢驗(yàn)二氧化碳，B澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，C氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，即可快速解答本題．

解答 解：（1）裝置A中是硫酸銅溶液，它與硫化氫反應(yīng)生成黑色沉淀，若出現(xiàn)黑色渾濁證明排污管道氣含硫化氫，化學(xué)式為H₂S．故填：H₂S．
（2）裝置B中是澄清的石灰水，二氧化碳能使它變渾濁，反應(yīng)化學(xué)方程式為：CO₂ +Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）利用甲烷燃燒能夠產(chǎn)生水和二氧化碳，裝置D中可見火焰，干燥的燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)，說(shuō)明排污管道氣中含有甲烷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O，故填：甲烷；CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式 CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O，純凈的甲烷氣體完全燃燒生成水與二氧化碳的質(zhì)量比=（2×18）：44=9：11，如果排污管道氣含有CO則燃燒生成物中二氧化碳質(zhì)量會(huì)增大，則反應(yīng)后$\frac{m（{H}_{2}O）}{m（C{O}_{2}）}$＜9：11，故填：小于9：11
答案：
（1）H ₂S；
（2）產(chǎn)生白色渾濁，CO ₂+Ca（OH） ₂═CaCO ₃↓+H ₂O；
（3）甲烷，CH ₄+2O ₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H ₂O；
（4）小于9：11

點(diǎn)評(píng) 利用信息的實(shí)驗(yàn)探究題，只有熟練掌握物質(zhì)的性質(zhì)才能準(zhǔn)確順利的得出正確答案．