问题 实验题

x气体可能由CH4、H2、CO中的一种或几种组成,某化学兴趣小组的同学利用如下装置进行实验验证该气体的组成。(碱石灰的主要成分为NaOH和CaO)

(1)写出CH4燃烧的化学反应方程式____。

(2)填写下列实验报告。

实验操作实验现象实验结论
打开分液漏斗上端玻璃塞和下端活塞,____若____X气体为H2
 若____X气体为CO
(3)若x气体燃烧后有水和二氧化碳生成,则x气体的组成可能为____。

答案

(1)CH4 +2O2CO2 +2H2O

(2)

实验操作实验现象实验结论
打开分液漏斗上端玻璃塞和下端活塞,导出气体,在尖嘴处点燃气体,将干冷的烧杯罩在火焰上方,一段时间后,取下烧杯,加入澄清的石灰水若烧杯内壁有水珠生成,石灰水无变化X气体为H2
 烧杯内壁无水珠生成,石灰水变浑浊X气体为CO
(3)CH4; CH4、H2; CH4、CO; CO、H2;  CH4、H2、CO

题目分析:(1)甲烷(CH4)在氧气中燃烧,生成二氧化碳和水,故反应的化学方程式为CH4 +2O2CO2 +2H2O;

(2)由于甲烷燃烧生成了CO2和H2O,氢气燃烧只生成水,一氧化碳燃烧只生成二氧化碳,所以只需将气体导出,并在尖嘴处点燃该气体,同时将干冷的烧杯罩在火焰上方,一段时间后,若烧杯内壁有水珠出现,则生成物中含有H2O,若烧杯内壁无水珠出现,则生成物中不含有H2O;再取下烧杯,向其中加入澄清的石灰水、振荡,若澄清石灰水变浑浊,则生成物中含有二氧化碳,若澄清石灰水不变浑浊,则生成物中不含有二氧化碳;故若烧杯内壁有水珠生成,而石灰水无变化,说明X气体为H2;若烧杯内壁无水珠生成,而石灰水变浑浊,说明X气体为CO。

(3)由于生成物二氧化碳和水中共含有C、H、O三种元素,根据质量守恒定律可知,则反应物中也一定含有这三种元素,由于物质在空气中燃烧是和空气中的氧气反应,而氧气是由O元素组成的,则C,H一定是来自x气体,且x气体中也可能含有O元素,即x气体中一定含有C、H元素,可能含有O元素,由此可知,x气体的组成可能为CH4;CH4、H2;CH4、CO; CO、H2;CH4、H2、CO。

点评:熟练掌握常见气体的检验与除杂方法及理论依据,熟记氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体的相关性质,是解题的关键;此外,对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等。

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