Question

3．根据下列装置图1，回答有关问题
（1）标号①、②的仪器名称：①酒精灯，②水槽
（2）实验室用如图A中并在试管口部塞团棉花来制取氧气，反应的化学方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，如果细铁丝在氧气中燃烧的实验，最好用F装置收集氧气．（填字母序号）
（3）实验室用无水醋酸钠和碱石灰的混合固体在加热条件下制取甲烷气体，其发生装置可选择A（填字母序号），甲烷气体可选择F装置进行收集，收集满后集气瓶的放置方式如图2，由此可推断甲烷一定具备的物理性质是密度比空气小、难溶于水．
（4）选择发生装置B和收集装置D（填序号）可用于实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，若将发生装置B改为C，其优点是随时控制反应的发生和停止．甲同学为了得到纯净，干燥的二氧化碳气体，除杂装置（如图3）的导管按气流方向连接顺序是A（选填字母）
A．d→c→a→b      B．b→a→c→d     C．c→d→b→a      D．a→b→c→d
（5）以锌粒和稀硫酸反应制备H₂，并用排水法收集，请把图4补充完整．
（6）图1A中酒精灯所用燃料是乙醇（C₂H₆O），在氧气不足的情况下，不完全燃烧生成二氧化碳、一氧化碳和水，若69g乙醇不完全燃烧生成88g二氧化碳，则反应生成一氧化碳和水分子个数比为2：9

Answer 1

分析 （1）熟记仪器的名称；
（2）根据装置的特点以及实验中的注意事项来分析解答；
（3）根据制取气体的反应物状态、反应条件选择发生装置，据气体的收集方法和放置判断气体的性质；
（4）根据二氧化碳的性质以及实验装置的特点来分析；在除去水和HCl的时候，要先除去HCl，再除水，据此解答即可；
（5）根据反应物的状态与反应条件来确定制取装置；
（6）根据反应前后元素的质量不变求出一氧化碳的质量和水的质量，进而求分子个数比．

解答 解：（1）仪器①是酒精灯，②是水槽；故填：酒精灯；水槽；
（2）实验室用如图A中并在试管口部塞团棉花来制取氧气，则是加热高锰酸钾制取氧气，加热高锰酸钾分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气；做细铁丝在氧气中燃烧的实验时需要在集气瓶内留少量的水，所以最好用排水法收集；故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）实验室用无水醋酸钠和碱石灰的混合固体制取甲烷气体时需要加热，属于固体加热型，其发生装置可选择A装置；甲烷气体可选择E装置进行收集，收集满后集气瓶的放置方式如图I，由此可推断甲烷一定具备的物理性质是不溶于水、密度比空气小．故填：A；密度比空气小；难溶于水；
（4）二氧化碳能溶于水，密度比空气大，所以只能用向上排空气法来收集，若将发生装置由B改为F，其优点是随时控制反应的发生和停止（或随开随用，随关随停）．实验室制取二氧化碳使用的是碳酸钙与稀盐酸反应，能生成氯化钙、水和二氧化碳，要先除去HCl再除水，故先通过饱和的碳酸氢钠溶液再通过浓硫酸，需要从长管进，短管出，故填：D；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；随时控制反应的发生和停止；A；
（5）长颈漏斗要伸入液面以下，用排水法收集时长颈漏斗要伸入液面以下；气体要从短管进入；故答案为：；
（6）根据质量守恒定律中元素守恒可得69g乙醇和水中含氢元素质量相等，则生成水的质量等于69g×$\frac{1×6}{46}$×100%÷（$\frac{1×2}{18}$×100%）=81g；
乙醇中碳元素的质量等于二氧化碳和一氧化碳中碳元素的质量之和，69g乙醇中碳元素的质量为：69g×$\frac{12×2}{46}$×100%=36g；二氧化碳中碳元素的质量为：88g×$\frac{12}{44}$×100%=24g；故一氧化碳中碳元素的质量为：36-24=12g，一氧化碳的质量为：12g÷（$\frac{12}{28}$×100%）=28g；
则反应生成一氧化碳和水的分子个数比为：$\frac{28g}{28}$：$\frac{81g}{18}$=2：9；故填：2：9．

点评 本题考查了实验室气体的制取，完成此题，可以依据已有的知识进行．要求同学们熟练掌握气体发生装置的选择以及收集装置的选择依据，以便灵活应用．