Question

4．研究性学习小组利用如图1装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空．

（1）写出图中仪器的名称：a试管，b集气瓶．
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．实验室制取二氧化碳应选择的制取装置是BD（填字母）．
（3）甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，则实验室制取甲烷应选择的发生装置是A（填字母）．若用F装置收集甲烷，应从导管②（填“①”或“②”）通入甲烷．
（4）该兴趣小组用干燥管、烧杯、铜网等设计装配了一个在实验室中制取二氧化碳气体的装置，如图2所示．
①在干燥管内的铜网上应盛放块状碳酸钙．
②用该装置制取二氧化碳的优点是：可以控制反应的发生和停止．
③若将铜网换成铁网，可能产生的后果是制得的二氧化碳气体中混有氢气制得的CO₂气体中混有H₂，
其原因是（用化学方程式表示）Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温进行分析；
（3）根据实验室制取甲烷的反应物是固体，反应条件是常温，甲烷密度比空气小进行分析；
（4）根据盐酸的性质和二氧化碳的性质，选择适当的器材，设计合理的装置．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，a是试管，b是集气瓶；
（2）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以实验室制取二氧化碳应选择的制取装置是BD；
（3）实验室制取甲烷的反应物是固体，反应条件是常温，所以实验室制取甲烷应选择的发生装置是A，甲烷密度比空气小，所以若用F装置收集甲烷，应从导管②通入甲烷；
（4）在实验室中用大理石（或石灰石）和稀盐酸制取二氧化碳，不能将实验中的铜网换成铁网，是因为铁能够和稀盐酸反应生成氢气，所以
①在干燥管内的铜网上应盛放块状碳酸钙；
②用该装置制取二氧化碳的优点是：可以控制反应的发生和停止；
③若将铜网换成铁网，可能产生的后果是：制得的二氧化碳气体中混有氢气制得的CO₂气体中混有H₂，其原因是：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．
故答案为：（1）试管，集气瓶；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，BD；
（3）A，②；
（4）①块状碳酸钙；
②可以控制反应的发生和停止；
③制得的二氧化碳气体中混有氢气制得的CO₂气体中混有H₂，Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．

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．