Question

19．乙烯（C₂H₄）是一种可燃性气体，某同学用40%的乙烯剂和氢氧化钠固体，在常温下反应制取乙烯并探究其爆炸极限（遇到火源就会发生爆炸的乙烯与空气的混合气体，其中乙烯的体积分数范围，用a%-b%表示），回答下列问题：
（1）下列仪器中，仪器A的名称是酒精灯．为了得到平稳的乙烯气流，连接乙烯的发生装置，除了橡胶塞、导管外，还需要的仪器是图1中的BD（填宇母）．
（2）通过对实验室制取气体的学习，你认为实验室制取气体的反应，共同点是c（填序号）
a．需要加热          b．需要催化剂              c．反应物中必须含有要制取物质的元素
（3）乙烯在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，请写出化学方程式：C₂H₄+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+2H₂O
（4）用容积均为VmL的集气瓶收集乙烯与空气的混合气体进行实验．步骤如下：
①先如图2A所示，收集一瓶乙烯体积分数为50%的混合气体．点火不发生爆炸．
②再如图2B、C所示，分别收集气体并点火，前者发生爆炸，后者不爆炸．结合步骤①，得出a%、b%的范围，其中b%的范围是：25%～50%．
③按照中值法继续探究，可得到更准确的爆炸极限数据．

Answer 1

分析 （1）认识常见仪器的名称，并根据反应物的状态和反应条件来选择实验仪器；
（2）据实验室制取气体的反应原理分析解答；
（3）根据乙烯在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，写出化学方程式；
（4）根据爆炸极限的概念来分析；

解答 解：（1）A是酒精灯；用40%的乙烯利溶液和NaOH固体，在常温下反应制取乙烯，需要用锥形瓶来制取，为了得到平稳的乙烯气流，可以选择注射器来平稳加入液体试剂；故填：酒精灯；BD；
（2）通过对实验室制取气体的学习，如：制取氧气可用加热高锰酸钾的方法，反应方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，制取二氧化碳用碳酸钙和盐酸反应，反应方程式 是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，及制取氢气的反应原理，可知：实验室制取气体的反应，共同点是反应物中均没有气体参加，且反应物中必须含有要制取物质的元素；
（3）乙烯在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：C₂H₄+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+2H₂O．
（4）把可燃性气体与空气形成的混合气体，遇明火发生爆炸的浓度范围，由实验数据可知，乙烯的爆炸极限范围是：$\frac{0.25V}{V}$＜b%$\frac{0.5V}{V}$=25%＜b%＜50%；故填：25；50；
答案：
（1）酒精灯；BD；
（2）c；
（3）C₂H₄+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+2H₂O．
（4）25；50．

点评 本题考查了气体的制备、收集、可燃性气体的爆炸极限以及实验事故的处理，掌握了基本化学知识就能顺利解决．