Question

13．小明同学在复习过实验室气体的制备后，选择了如下练习题，请你和他共同完成：
㈠如图，在实验台上放置两瓶气体，集气瓶A、B中各分别盛有CO₂、O₂、H₂中的一种；

（1）由放置方法判断出A瓶中的气体是H₂，实验室制备该气体的化学方程式为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）将带火星的木条伸入B瓶中，若木条复燃，则B瓶中的气体是O₂；
㈡（1）已知甲烷难溶于水、密度比空气小；实验室常用无水醋酸钠和碱石灰两种固体加热获得甲烷气体，则制取和收集甲烷的装置组合是AC或AD（选填上图中的序号）；将反应物装入试管前，应先检查装置的气密性，简述用排水法收集一瓶甲烷气体的完整操作方法当气泡连续均匀地放出时，把导管伸入盛满水的集气瓶中，甲烷充满集气瓶后，将导管从瓶口移开，在水下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，倒放在桌上；
（2）点燃甲烷前一定要先验纯，甲烷也是一种很重要的化工原料，在催化剂的作用下，可以将CO_x和CH₄的混合气体直接转化为醋酸（CH₃COOH），若该反应的原子利用率为100%（反应物中的原子全部转化为目标产物中的原子），则CO_x中的x为2，该反应类型是化合反应．

Answer 1

分析 （一）（1）根据气体的放置方法来分析其密度，确定实验室中制取该气体的方法；
（2）根据氧气具有助燃性来分析；
（二）（1）根据制取气体的药品的状态来选择合适的发生装置，根据气体的物理性质来选择合适的收集装置．
（2）可燃性气体点燃前一定要检验气体的纯度，根据质量守恒定律进行分析．

解答 解：（一）（1）该气体收集满后，瓶口向下放置，说明该气体的密度比空气小，即氢气，在实验室中常用锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气来制取氢气；故填：H₂；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）氧气具有助燃性，能使带红星的木条复燃；故填：O₂；
（二）（1）根据题给信息可以知道在实验室中制取甲烷是固固加热来制取，所以可以选择装置A，而甲烷的密度比空气小，所以可以用向下排空气法收集，同时极难溶于水，所以可以用排水法收集；将反应物装入试管前，应先检查装置的气密性，以防装置漏气；用排水法收集甲烷时，一定要等到导管口的气泡连续且均匀冒出时才收集，当看到瓶口向外冒出大气泡说明已经收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，将集气瓶移出水面，倒放在桌面上；
故答案为：AC或AD；气密性；当气泡连续均匀地放出时，把导管伸入盛满水的集气瓶中，甲烷充满集气瓶后，将导管从瓶口移开，在水下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，倒放在桌上；
（2）甲烷是一种可燃性气体，在点燃前一定要先检验气体的纯度；甲烷中含有碳元素，属于有机物，具有的物理性质是无色无味的气体，在催化剂的作用下，可以将CO_x和CH₄的混合气体直接转化为醋酸（CH₃COOH）．若该反应的原子利用率为100%，则CO_x中的x为2，该反应满足化合反应的“多变一”的特点，所以反应类型是化合反应；故填：验纯；2；化合反应．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．