Question

某無色氣體中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮氣中的一種或幾種，現將該氣體依次通過下圖所示裝置，觀察到：①A裝置內未見有渾濁出現；②D裝置內無水硫酸銅變藍（無水硫酸銅遇水變藍）；③最終收集到一定量干燥氣體（假設每步反應都是完全的）．（已知濃硫酸可以干燥氣體，氫氧化鈉溶液可以吸收酸性氣體）

請回答下列問題：
（1）由①可知原混合氣體中肯定不含

 

；
（2）由③可知原混合氣體中一定含有

 

；
（3）最終收集到的氣體是

 

（不包括過量氧氣）；
（4）實驗過程中記錄的實驗數據如下：

	D裝置總質量	E、F裝置總質量
反應前	156.6g	356.8g
反應后	158.4g	361.2g

則該氣體的成分為：

 

．

Answer 1

分析：（1）因為A中澄清石灰水沒有變渾濁，所以混合氣體中沒有二氧化碳．
（2）（3）要想最后收集到一定體積的氣體，該混合氣體必須在經過上述一系列的裝置后仍有氣體存在，即該混合物中一定有不參加以上一系列反應的氣體，所以一定有氮氣．
（4）能讓D裝置質量增加1.8g的只有水，此水可由甲烷在裝置C中燃燒生成，若C只有甲烷燃燒則根據方程式計算此時生成2.2g二氧化碳，但現在EF裝置共增重4.4g，所以C裝置中有甲烷、一氧化碳兩種氣體燃燒．

解答：解：（1）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，現在A裝置未見有混濁，所以混合氣體中沒有二氧化碳．故答案為：二氧化碳．
（2）甲烷和一氧化碳在經過上述一系列試驗后，最終就沒有任何氣體剩余，所以混合氣體中一定有氮氣，故答案為：氮氣．
（3）氮氣
（4）能讓D裝置質量增加1.8g的只有水，此水可由甲烷在裝置C中燃燒生成，設此時生成二氧化碳x則
CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O
44             18×2
x               1.8
x=2.2g
但現在EF裝置共增重4.4g，所以C裝置中有甲烷、一氧化碳兩種氣體燃燒．
所以該混合氣體中有甲烷、一氧化碳、氮氣．
故答案為：甲烷、一氧化碳、氮氣．

點評：做此題的關鍵是不能忽略一氧化碳，要會根據方程式計算出E、F增重的質量不只是甲烷燃燒生成的二氧化碳，還有一氧化碳．