Question

某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种．为确认其组成，某同学取一

某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种．为确认其组成，某同学取一定量该气体按下图所示装置进行实验（假设每步都充分反应或吸收），结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g．（提示：碱石灰有吸水性；浓硫酸有吸水性；氢氧化钠能吸收二氧化碳）下列关于气体X成分的分析中，一定不含有______；可能含有的组成（1）______；（2）______；（3）______；（4）______．

Answer 1

由题意可知：气体X通过澄清石灰水时无明显变化，说明一定不含二氧化碳；
该气体燃烧后生成水和二氧化碳，因为装置③增重1.8 g，说明生成了1.8g水，即有0.1mol水生成；因为装置④增重2.2g，说明有0.05mol二氧化碳生成，则生成的二氧化碳和水的比是1：2；
CH₄+2O₂

点燃  .

2H₂O+CO₂
              2     1
0.05mol    0.1mol  0.05mol
2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O     2CO+O₂

点燃  .

2CO₂
观察方程式可知，如果是纯甲烷燃烧符合条件，但是一旦加入了只生成水的氢气，那么最终一定会多生成水，二氧化碳和水的比例一定不会是1：2，故不可能是甲烷和氢气的混合物；如果加入了只生成二氧化碳的CO，那么最终一定会多生成二氧化碳，二氧化碳和水的比例也一定不会是1：2，故不可能是甲烷和一氧化碳的混合物；一氧化碳燃烧只生成CO₂，H₂只燃烧生成H₂O，如果反应物比例适当也会出现这种生成物比例；
故气体的组成可能是①只有甲烷，②可能含有氢气和一氧化碳，③三种气体的混合物；
而X由一种或两种气体组成，所以第③种不可能；
故答案为：CO₂；
        （1）CH₄；（2）CO和H₂；（3）无；（4）无；