能源非石油化是战略目标，发展以CH4、CO2等原料的C1化学-优题课

一男孩在排污井盖上燃放鞭炮，点燃了排污井内的气体，井盖被炸飞，男孩被井盖击伤．
【提出问题】排污井内气体的主要成分是什么？
【查阅资料】排污井内的有机物在一定的条件下发酵产生了气体，其成分可能含有 $C O$ 、 $C O_{2}$ 、 $C H_{4}$ 等．
【提出猜想】某兴趣小组同学对排污井内气体含有上述气体中最少2种成分的猜想如下：
猜想Ⅰ：有 $C O_{2}$ 、 $C H_{4}$ 猜想Ⅱ：有 $C O$ 、 $C H_{4}$
猜想Ⅲ：有 $C O$ 、 $C O_{2}$ 猜想Ⅳ：有 $C O$ 、 $C O_{2}$ 、 $C H_{4}$
【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并经行探究．

【问题讨论】
（1）装置A出现浑浊，证明猜想不正确．
（2）小明通过装置C处的现象，证明猜想Ⅲ不成立．小芳对此提出了疑义，小芳认为要在位置，再增加一个上图中（填序号）装置，才能证明猜想Ⅲ不成立．
（3）为了进一步确认气体中是否含有一氧化碳，小明将装置C处气体完全燃烧后的产物依次通过装置D、E，经实验测定装置D增重1.8g，装置E增重2.2g，由此证明猜想成立．
（4）小明认为要证明排污井内气体是否含有 $C O$ ，可以不用装置B，小芳则认为需要使用装置B，你认为装置B的作用是．

过氧化钠（ $N a_{2} O_{2}$ ）为淡黄色固体，可作为潜水艇或呼吸面具的供氧剂，人呼出气体主要成分有氨气、二氧化碳、水蒸气和氧气, $N a_{2} O_{2}$ 能分别与 $C O_{2}$ 、 $H_{2} O$ 反应，化学方程式为： $2 N a_{2} O_{2} + 2 C O_{2} = 2 N a_{2} C O_{3} + O_{2}$ ↑； $2 N a_{2} O_{2} + 2 H_{2} O = 4 N a O H + O_{2}$ ↑．某化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动．

【实验探究一】将呼出气体通过下图 $A$ 中的装置，收集得到一瓶再生气体．在收集一瓶呼出的气体．将两支燃着的同种木条分别同时伸入呼出气体和再生气体中，如下图 $B$ ，比较分析呼出气体和再生气体中氧气含量的多少．
【分析讨论】图 $B$ 的实验是通过比较来比较两种气体中氧气含量的多少．请说明呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大优点是．
实验探究一结束后，同学们将图 $A$ 装置中的残留固体溶于水，得到了一杯无色溶液，他们对溶液的溶质成分进行探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：溶液是 $N a O H$ ；猜想Ⅱ：溶质是；猜想Ⅲ：溶质是 $N a O H$ 和 $N a_{2} C O_{3}$

【实验探究二】取上述溶液少许于试管中，滴加澄清石灰水，产生的现象，证明猜想Ⅰ不成立．
同学们经过实验探究证明猜想Ⅲ成立，请你写出证明猜想Ⅲ成立的实验步骤和现象．

实验步骤和现象	结论
	猜想Ⅲ成立

某无土栽培营养液的配方中可能含有氯化钾、硫酸铵、碳酸氢氨中的一种或几种物质，为确定配方的成分，化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动：
（1）【实验探究一】取少量固体样品在研体中与熟石灰混合研磨，有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变色，写出可能发生该反应的一个化学方程式．
（2）【实验探究二】另取少量固体样品溶于水得到溶液A，按下图所示进行实验，现象如图所述（设发生的反应都恰好完全进行）．请你回答下列问题：

①白色沉淀E是．
②小明认为由实验探究二可以确定该化肥中一定含有氯化钾和硫酸铵，一定没有碳酸氢铵．小强认为这个结论不正确，他的理由．为了使小明的结论正确，小强对上述实验进行了改动，他的做法是．

在学习盐的性质时，某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液 $M$ （如图）进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液．同学们对该实验进行了一系列的研究．

探究一 $M$ 溶液中的溶质是什么？
（1）【提出猜想】该组同学认为 $M$ 溶液的溶质有两种可能：①是，②是 $C a C l_{2}$ ．
【收集资料】 $C a C l_{2}$ 水溶液呈中性．
（2）【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量 $M$ 溶液于试管中，向其中滴加		猜想①正确，碳酸钠与其反应的化学方程式为

探究二过滤后澄清滤液中会有哪些溶质？
【提出猜想】猜想一： $N a O H$ 和 $N a_{2} C O_{3}$ ；

猜想二：；

猜想三： $N a O H$ .

（3）【实验验证】同学们针对"猜想一"进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入几滴稀盐酸	没有气体产生	"猜想一"不成立

他们的实验结论是否正确？，理由是．
（4）【继续探究】设计实验方案确定滤液中溶质的组成．

实验操作	实验现象	实验结论
分别取少量滤液于 $A, B$ 两支试管中， $A$ 中加入 $C a C l_{2}$ 溶液， $B$ 中加入溶液	若 $A$ 中产生白色沉淀， $B$ 中没有沉淀	"猜想一"成立
	"猜想二"成立
	"猜想三"成立

如图所示为实验室常见气体制备，净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）．某学校两个化学实验探究小组的同学欲用他们完成各自的探究实验．

（1）第一组的同学以石灰水和稀盐酸为原料，在实验室中制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性．（提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）．
①所选仪器的连接顺序为→→→（填写仪器序号字母）．
②若将二氧化碳通入澄清的石灰水中，石灰水的pH将（填"增大""减小""不变"之一）．
（2）第二组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO₂为催化剂）制备氧气，并对某种塑料的组成元素进行分析探究（资料显示该塑料只含C，H，O三种元素），所选仪器按"A→B₁→E→B₂→D→碱石灰干燥管"的顺序连接，（B₁，B₂为浓硫酸洗气瓶），实验前检验装置气密性．使该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设发生的化学反应都充分反应），试回答下列问题：
①仪器A中所发生反应的化学方程式为：；
②仪器E的玻璃管中放入的塑料试样碎屑质量为mg，塑料试样充分燃烧后，测得仪器D质量增加ag，则mg该塑料试样中含碳元素的质量为g（计算结果可为分数形式）．
③若装置中没有连接仪器B₁，这样测算出的该塑料试样中氢元素的质量与实际值比较将（填"偏小""偏大""基本一致"之一）．