Question

兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分，进行了有关实验．请你与他们一起完成以下探究活动：
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，
再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（见右图），然后迅速拉起矿
泉水瓶，盖上瓶盖．这种方法属于______集气法．
【对气体猜想】
猜想Ⅰ．全部是CH₄；猜想Ⅱ．全部是CO；
猜想Ⅲ．全部是CO₂；猜想Ⅳ．是CH₄和CO₂的混合气体．
【实验和推断】

（1）若“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有______气体．
（2）步骤②的目的是______；步骤③“注水装置”应选右图中的______（填序号）．
（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反应方程式为：______ CO₂+2H₂O

Answer

【收集气体】根据图示收集气体的操作特点，判断收集气体的方法；
【实验和推断】推断题是初中化学试题中常见但却十分重要的一类题型．本题可用逆推法，了解现象与本质的联系．
（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常利用这一变化检验气体为二氧化碳；
（2）氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体，以防干扰试验；步骤③“注水装置”应选下图中的有控制开关的装置，以防气体逸出，所以选ⅱ．
（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，是由于甲烷燃烧的可生成水；因为是用排水法收集的气体，且气体通过氢氧化钠溶液，故气体中本身含有水蒸气；
【解析】
【收集气体】根据图示，采取排出瓶内的水收集气体的操作特点，可判断收集气体的方法为排水集气法；
【实验和推断】
（1）澄清石灰水变浑浊，可判断气体为二氧化碳；
（2）氢氧化钠溶液的作用为：吸收二氧化碳气体，以防干扰试验；步骤③“注水装置”应选有控制开关的装置ⅱ．
（3）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，会杯壁有水雾出现，因此认为含有甲烷气体的“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立；猜想不含氢元素的理由是用排水的收集的气体，实验过程中又通过了氢氧化钠溶液，所以气体本身含有水蒸气；
故答案为：【收集气体】排水
【实验和推断】（1）CO2（或二氧化碳）
（2）除去收集到（或矿泉水瓶中）的气体中的CO2；ⅱ
（3）CH4+2O2CO2+2H2O；收集的气体中本身含有水蒸气；