Question

2．请根据下列实验装置图回答有关问题：

（1）常用实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，可选用的发生装置和收集装置是B、C（填装置的编号）．
（2）实验室常用加热无水乙酸钠与碱石灰固体混合物的方法制取甲烷．若要制得干燥的甲烷气体，则装置的连接顺序为AD（填装置的编号），甲烷是一种比较清洁的化石燃料，其燃烧的化学方程式为CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O+CO₂．
（3）图F所示装置有很多用途．
①若用于排空气法收集氢气，氢气应从b端（填字母，下同）通入；
②若用于排水法收集氧气时，瓶中先装满水，氧气应从b端通入；
③若瓶中储满氮气，用水将氮气排出时，水应从a端通入．

Answer 1

分析 （1）根据实验室中制取二氧化碳的反应原理和反应条件来选择反应的发生装置，根据二氧化碳的密度及水溶性来选择发生装置．
（2）根据反应物的状态和反应条件来确定制取装置，根据气体性质确定收集方法，甲烷是最简单的有机物，由碳和氢两种元素组成，完全燃烧时生成二氧化碳和水；
（3）用排空气法收集时注意分析气体密度大小决定进气管，用排水法收集时气体将水排出来．应从短管进．

解答 解：（1）在实验室中制取气体时选择发生装置的依据为药品的状态和反应条件，根据在实验室中制取二氧化碳常用大理石和稀盐酸反应来制取，化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；药品的状态为：固体+液体，反应条件为：不需要加热，所以应该选择B装置来制取二氧化碳气体，二氧化碳密度比空气大，能够溶于水，所以应该选择C装置来收集二氧化碳；故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；B、C；
（2）用加热无水乙酸钠与碱石灰固体混合物的方法制取甲烷，应选择给固体加热的气体发生装置，甲烷难溶于水，密度小于空气密度，因此甲烷可采用排水法或向下排空气法收集；若收集干燥的甲烷最好用向下排空气法收集；甲烷完全燃烧时生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O+CO₂．故填：AD；CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O+CO₂；
（3））①若用于排空气法收集氢气，瓶中装满空气，氢气密度比空气小，应从短管进，将空气从长管排出，
②若用于排水法收集氧气时，瓶中先装满水，氧气应从短管进，将水从长管排出．
③瓶中储满氮气，用水将氮气排出时，水应从长管进，将气体从短管排出．
故答案为：①b；②b；③a．

点评 此类题目重点考查对实验室制取气体的思路的理解，明白实验室制取气体的发生装置的选择标准是由反应物的状态和反应的条件所决定的，气体的收集装置的选择是由气体的溶解性、密度等物理性质来决定的．多功能装置可用于收集气体，当用排空气法收集密度比空气小的气体时，气体从短管进，反之从长管进，用排水法收集时气体从短管进．