Question

通过学习，我们知道：沼气的主要成分是甲烷．那么沼气池中除了甲烷以外还有什么气体呢？带着这个疑问，我

通过学习，我们知道：沼气的主要成分是甲烷．那么沼气池中除了甲烷以外还有什么气体呢？带着这个疑问，我们学习小组的同学进行了以下探究活动．【查阅资料】①沼气池中除了有甲烷外，还可能有CO、CO2、H2S等．②H2S气体有毒，能燃烧，能与CuSO4溶液反应生成黑色CuS沉淀．【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，使瓶中的水全部倒出，然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖．这种方法属于______集气法．【提出猜想】小组的同学对沼气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下：小吴的猜想：有CH4、CO、H2S小周的猜想：有CH4、CO2、H2S小施的猜想：有CH4、CO、CO2我的猜想：有______．【实验方案】小组的同学在老师的指导下，共同设计了下图的装置并进行探究（除B外其它每步反应或作用都是完全的）【实验过程】（1）A、B装置中都产生明显的现象，则沼气中肯定含______气体，A中变化的化学方程式为______，B中变化的现象为______；（2）装置C的作用是______；（3）装置D中的药品是______；（4）实验过程中记录的实验数据如表 E装置总质量 F装置总质量 反应前 156.6g 156.8g 反应后 158.4g 159.0g【实验结论】同学的猜想正确．【拓展应用】沼气池的残余物可作农家肥，在清理沼气池中的残余物时，从安全的角度考虑应注意的事项：______（答一点）．

Answer 1

【收集气体】由题意可知，将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再将水全部倒出，手机了一瓶气体，这种方法属于排水集气法．
【提出猜想】由沼气池中除了有甲烷外，还可能有CO、CO₂、H₂S等气体，则气体的成分可能是CH₄、CO、H₂S或CH₄、CO₂、H₂S或CH₄、CO、CO₂，还有可能是CH₄、CO、CO₂、H₂S．所以，则我的猜想是：CH₄、CO、CO₂、H₂S．
【实验过程】
（1）由于H₂S能与CuSO₄溶液反应生成黑色CuS沉淀和硫酸，二氧化碳能是澄清的石灰水变浑浊，所以，则沼气中肯定含H₂S、CO₂气体，在A中发生的反应的方程式是：H₂S+CuSO₄=Cu S↓+H₂SO₄；B中的现象是生成白色沉淀；
（2）由于二氧化碳能与氢氧化钠反应，所以装置C的作用是完全除去CO₂，排除干扰；
（3）由于气体中含有水分，D装置中加入的物质是浓硫酸，利用浓硫酸的吸水性除去水分；
【实验结论】由于浓硫酸能吸收水，E装置增加的质量是生成水的质量，水的质量为：158.4g-156.6g=1.8g，氢元素的质量为：1.8g×

1×2

1×2+16

×100%=0.2g；由于氢氧化钠能吸收二氧化碳，F装置增加的质量就是生成的二氧化碳的质量，二氧化碳的质量为：159.0g-156.8g=2.2g，碳元素的质量为：2.2g×

12

12+16×2

×100%=0.6g．碳、氢元素的原子个数比是比为：

0.6g

12

：

0.2g

1

=1：4，与甲烷中含有的碳氢原子的个数相同．所以，原混和物中不含有一氧化碳．所以，小周的猜想是正确的．
【拓展应用】由于甲烷是可燃性的气体，在清理沼气池中的残余物时要严禁烟火；由于沼气中混有H₂S，H₂S有毒，在清理沼气池中的残余物时，应戴防毒面具等．
故答为：【收集气体】排水；【提出猜想】CH₄、CO、CO₂、H₂S；【实验过程】（1）H₂S、CO₂； H₂S+CuSO₄=Cu S↓+H₂SO₄；生成白色沉淀．（2）完全除去CO₂，排除干扰；（3）浓硫酸；【实验结论】小周
【拓展应用】严禁烟火、戴防毒面具等．