Question

某无色气体中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气中的一种或几种．现将该气体依次缓缓通过下图所示装

某无色气体中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气中的一种或几种．现将该气体依次缓缓通过下图所示装置，观察到：①A装置内一直未见有浑浊出现；②D装置内无水硫酸铜变蓝（无水硫酸铜遇水变蓝）．最终收集到一定量干燥气体（假设每步反应以及对气体的吸收都是完全的）．请回答下列问题：（1）由①可知原混合气体中肯定不含______（写化学式，下同）． D装置总质量 E、F装置总质量 反应前 156.6g 356.8g 反应后 158.4g 361.2g（2）由②可知原混合气体中一定含有______．（3）实验过程中记录的实验数据如表，则原混合气体的成分为______．

Answer 1

（1）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，①A装置内一直未见有浑浊出现，可知原混合气体中肯定不含二氧化碳．
（2）②D装置内无水硫酸铜变蓝（无水硫酸铜遇水变蓝），说明该无色气体点燃后生成了水，根据质量守恒定律可知，原混合气中含有氢元素；甲烷、一氧化碳能燃烧，但只有甲烷燃烧能生成水，故原混合气体中一定含有甲烷．
（3）由于氮气的化学性质稳定，不能燃烧，不与浓硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、硫酸铜反应，不能被吸收，反应生成的水与无水硫酸铜反应，反应生成的二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收，所以最终收集到的干燥气体是氮气；
反应前后D装置的质量差即是反应生成的水的质量，生成水的质量为：158.4g-156.6g=1.8g，其中含氢元素的质量为1.8g×

1×2

18

×100%=0.2g；E、F的质量差是反应生成的二氧化碳的质量，生成二氧化碳的质量为：361.2g-356.8g=4.4g，其中含有碳元素的质量为：4.4g×

12

44

×100%=1.2g，碳、氢元素质量比为1.2g：0.2g=6：1，甲烷中碳、氢元素质量比12：（1×4）=3：1，混合气体中中碳、氢元素质量比大于甲烷中碳、氢元素的质量比，则原混合气体中一定还含有一氧化碳；故原混合气体的成分为N₂、CH₄、CO．
故答案为：（1）CO₂；（2）CH₄；（3）N₂、CH₄、CO．