Question

水田或池塘里常常不時地冒出一些氣泡，幾位同學決心弄清這種氣泡的成分．請你與他們一起完成如下的探究：
【對氣體猜想】
猜想I：全部是CH₄； 猜想Ⅱ：全部是CO₂； 猜想Ⅲ：是CH₄和CO₂的混合氣體．
【氣體的收集】
他們設計了如圖所示的取氣方法：將空的雪碧汽水塑料瓶裝滿水，倒放在池塘中，瓶口對準水底冒出的氣泡收集．這種集氣方法叫______．針對瓶口太小不便于收集的特點，在不換瓶的情況下你的改進方法是______．
【實驗和推斷】
如圖1，將雪碧瓶（A）中收集到的氣體依次通入B、C中，在D處點燃．

（1）要將A中的氣體通入后面的裝置中，應選圖2中的______ （填序號）“注水裝置”．
（2）若B中石灰水變渾濁，則說明A中的氣體中含有______氣體．
（3）裝置C作用是______．
（4）若D處倒扣的是涂有澄清石灰水的燒杯，出現(xiàn)渾濁，且B中無明顯現(xiàn)象，則“猜想______”成立．
若D處倒扣的是干冷的大燒杯，杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學認為“猜想I、Ⅲ”可能成立，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CH₄，理由是氣體通過B、C裝置時，會帶入水蒸氣，要排除這種干擾可采取的措施是______．
（5）采�。�4）中的排除干擾措施后，若D處分別倒扣干冷的燒杯和涂石灰水的燒杯，分別出現(xiàn)水霧和渾濁，且B中也出現(xiàn)渾濁，則證明“猜想______”成立．

Answer 1

【答案】分析：【收集氣體】根據圖示收集氣體的操作特點，判斷收集氣體的方法，根據不換瓶的要求對收集氣體的裝置進行改裝，使收集的口部面積變大分析設計即可．
【實驗和推斷】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)象與本質的聯(lián)系．
（1）要將A中的氣體通入后面的裝置中應選下圖中的有控制開關的裝置，以防氣體逸出，所以選②．
（2）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，通常利用這一變化檢驗氣體為二氧化碳；
（3）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；
（4）B中無現(xiàn)象說明原氣體中無二氧化碳，D處變渾濁說明生成了二氧化碳，若D處倒扣的是干冷的大燒杯，杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學認為“猜想Ⅰ或III”成立，是由于甲烷燃燒的可生成水；因為收集的氣體中本身或在過程中帶入的原因使其含有水蒸汽，所以在點燃的尖嘴管前加裝一個干燥裝置，排除干擾；
（5）分析所出現(xiàn)實驗現(xiàn)象的原因，判斷氣體組成，得出猜想成立的組合即可；
解答：解：【收集氣體】根據圖示，采取排出瓶內的水收集氣體的操作特點，可判斷收集氣體的方法為排水集氣法；要使收集的口部面積變大，可在口部插入一漏斗解決．
【實驗和推斷】
（1）“注水裝置”應選圖中的有控制開關的裝置，以防過程中氣體逸出，所以選②．
（2）能使澄清石灰水變渾濁，是二氧化碳的特點，所以可判斷氣體中有二氧化碳；
（3）裝置C中氫氧化鈉溶液的作用為：吸收二氧化碳氣體，以防干擾后續(xù)實驗對二氧化碳的檢驗；
（4）B中無現(xiàn)象說明原氣體中無二氧化碳，D處變渾濁說明生成了二氧化碳，甲烷燃燒生成二氧化碳和水，所以可能是“猜想I”成立，若D處倒扣的是干冷的大燒杯，杯壁有水霧出現(xiàn)，因為最后點燃的氣體中本身可能含有水蒸汽，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，以排除干擾；
（5）采�。�4）中的排除干擾措施后：B中出現(xiàn)渾濁說明原氣體中含有二氧化碳，若D處分別倒扣干冷的燒杯和涂石灰水的燒杯，分別出現(xiàn)水霧和渾濁，說明燃燒后有水及二氧化碳生成，說明原氣體中存在甲烷，故猜想III成立．
故答案為：【氣體的收集】排水集氣法；在瓶口插入一個漏斗進行收集
【實驗和推斷】
（1）②（2）CO₂ （3）除去氣體中的CO₂（4）I；在點燃前將氣體先通過干燥裝置（5）Ⅲ
點評：從題目中挖出一些明顯或隱含的條件，抓住突破口（現(xiàn)象特征、反應特征及結構特征），導出結論，屬實驗探究型基礎題．