Question

x氣體可能由CH₄、H₂、CO中的一種或幾種組成，某化學興趣小組的同學利用如下裝置進行實驗驗證該氣體的組成。(堿石灰的主要成分為NaOH和CaO)

(1)寫出CH₄燃燒的化學反應方程式____。
(2)填寫下列實驗報告。

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
打開分液漏斗上端玻璃塞和下端活塞，____	若____	X氣體為H2
	若____	X氣體為CO

(3)若x氣體燃燒后有水和二氧化碳生成，則x氣體的組成可能為____。

Answer 1

（1）CH₄ +2O₂CO₂ +2H₂O
（2）

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
打開分液漏斗上端玻璃塞和下端活塞，導出氣體，在尖嘴處點燃氣體，將干冷的燒杯罩在火焰上方，一段時間后，取下燒杯，加入澄清的石灰水	若燒杯內壁有水珠生成，石灰水無變化	X氣體為H2
	燒杯內壁無水珠生成，石灰水變渾濁	X氣體為CO

（3）CH₄；　CH₄、H₂；　CH₄、CO；　CO、H₂；　 CH₄、H₂、CO

試題分析：（1）甲烷（CH₄）在氧氣中燃燒，生成二氧化碳和水，故反應的化學方程式為CH₄ +2O₂CO₂ +2H₂O；
（2）由于甲烷燃燒生成了CO₂和H₂O，氫氣燃燒只生成水，一氧化碳燃燒只生成二氧化碳，所以只需將氣體導出，并在尖嘴處點燃該氣體，同時將干冷的燒杯罩在火焰上方，一段時間后，若燒杯內壁有水珠出現(xiàn)，則生成物中含有H₂O，若燒杯內壁無水珠出現(xiàn)，則生成物中不含有H₂O；再取下燒杯，向其中加入澄清的石灰水、振蕩，若澄清石灰水變渾濁，則生成物中含有二氧化碳，若澄清石灰水不變渾濁，則生成物中不含有二氧化碳；故若燒杯內壁有水珠生成，而石灰水無變化，說明X氣體為H₂；若燒杯內壁無水珠生成，而石灰水變渾濁，說明X氣體為CO。
（3）由于生成物二氧化碳和水中共含有C、H、O三種元素，根據(jù)質量守恒定律可知，則反應物中也一定含有這三種元素，由于物質在空氣中燃燒是和空氣中的氧氣反應，而氧氣是由O元素組成的，則C，H一定是來自x氣體，且x氣體中也可能含有O元素，即x氣體中一定含有C、H元素，可能含有O元素，由此可知，x氣體的組成可能為CH₄；CH₄、H₂；CH₄、CO；　CO、H₂；CH₄、H₂、CO。
點評：熟練掌握常見氣體的檢驗與除雜方法及理論依據(jù)，熟記氧氣、氫氣、二氧化碳、一氧化碳等氣體的相關性質，是解題的關鍵；此外，對于驗證型實驗探究，要熟記物質的性質或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實驗設計方案，進行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現(xiàn)象，來驗證該物質的性質或變化規(guī)律等。