19.
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:
【猜想】Ⅰ.這種氣體含有CO
2;Ⅱ.這種氣體含有CH
4.
【實驗和結論】
(1)在水田中一位同學用木棍攪拌瘀泥,另一位同學將裝滿水的集氣瓶倒置于水中的氣泡上方接收氣體,如此重復幾次后集滿了2瓶氣體.這種集氣方法屬于排水法.
(2)將一集氣瓶的玻片移開少許,向瓶中加入澄清石灰水,蓋好玻片反復振蕩,發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁,說明“猜想Ⅰ”成立(填:成立、不成立);然后移開玻片,立即用燃著的火柴靠近瓶口,剩余氣體噗的一聲燃燒起來,一位同學就認為“猜想Ⅱ”成立,燃燒的化學方程式為CH
4+2O
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO
2+2H
2O; 另幾位同學認為此現(xiàn)象不能說明CH
4的存在,原因是氫氣和一氧化碳都能夠在空氣中燃燒.
(3)為了驗證這種可燃性氣體含有碳和氫,他們把另一瓶氣體裝配為如圖所示的裝置,旋開活塞放水到集氣瓶中,經驗純后用燃著的火柴靠近導管口,氣體燃燒起來,緊接著的操作、現(xiàn)象和判斷是:
①用內壁涂有澄清石灰水的小燒杯罩于火焰上方,如果杯底變渾濁,說明該氣體中含碳;②另取干冷的小燒杯罩于火焰上方,如果燒杯內壁產生小水珠,說明該氣體中含氫.
干燥管中的堿石灰(CaO+固體NaOH)所起的作用是吸收二氧化碳和水蒸氣.
【拓展】如果要進一步確證這種含有C和H的可燃性氣體就是CH
4,還應該進行利用濃硫酸吸收水蒸氣,盛有濃硫酸裝置的前后質量差即為反應生成水的質量,根據(jù)水的質量可以計算氫元素的質量;
利用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳,盛有氫氧化鈉溶液裝置的前后質量差即為反應生成二氧化碳的質量,根據(jù)二氧化碳的質量可以計算碳元素的質量;
計算出碳元素和氫元素的質量比,再根據(jù)碳原子和氫原子的相對原子質量即可計算碳原子和氫原子的個數(shù)比,從而可以確定可燃性氣體就是CH
4.