Question

6．通过对化学的学习，你已掌握了实验室制取气体的有关规律，请结合如图回答有关问题：

（l）图中标有①的仪器名称是酒精灯．
（2）利用实验装置A可制取氧气，反应的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，可选择的收集装置是C（填字母，下同）．
（3）制取氢气应选择的装置组合是AD或AE，反应的化学方程式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（4）氨气是一种无色、有刺激性气味、极易溶于水的气体，可用于制氮肥、硝酸和染料等． 实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物的方法制取氨气，则实验室制取并收集氨气应选择的装置组合是AD．
（5）某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种．为确认其组成，某同学取一定量该气体按下图所示装置进行实验（假设每步都充分反应或吸收），结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g．

下列关于气体X成分的分析中，正确的是B．
A．一定没有二氧化碳      B．可能含有甲烷和氢气
C．可能只有甲烷       D．可能含有氢气和一氧化碳．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
（3）通常情况下，锌和稀硫酸反应能生成硫酸锌和氢气；
（4）根据实验室制取氨气的反应物状态、反应条件、氨气的性质可以选择发生装置和收集装置；
（5）根据各个装置的作用进行分析，①装置可以检验是否含有二氧化碳，碱石灰能吸收水分和酸性气体，浓硫酸能吸收水，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，装置①中无明显变化，排除了二氧化碳；装置③增重了1.8g，说明生成水1.8g，装置④增重2.2g，说明生成二氧化碳2.2g，根据水和二氧化碳的质量可以计算出C、H元素的质量比，从而确定气体X的组成．

解答 解：（1）根据实验室常用仪器可知：①酒精灯；
（2）高锰酸钾受热分解的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集；氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集．
故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；C．
（3）实验室用锌和稀硫酸制取氢气不需要加热，应该用A装置作为发生装置；氢气的密度比空气的小，可以用向上排空气法收集；氢气不易溶于水，可以用排水法收集；
锌和稀硫酸反应的化学方程式为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
故填：AD或AE；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（4）实验室用氯化铵和熟石灰的固体混合物的方法制取氨气时需要加热，应该用A装置作为发生装置；
氨气极易溶于水，不能用排水法收集；氨气的密度比空气小，可以用向下排空气法收集，即用D装置收集．
（5）解：A、气体通过装置①中无明显变化，说明一定不含有二氧化碳，故A正确；
B、气体燃烧后，装置③增重1.8g，说明生成水为1.8g，H元素的质量为：1.8×$\frac{2}{18}$=0.2g；④中增重2.2g，说明生成二氧化碳气体2.2g，C元素的质量为2.2×$\frac{12}{44}$=0.6g，气体X中C：H=0.6：0.2=3：1，甲烷中C：H=12：4=3：1，故X的组成可能是只有甲烷，可能含有氢气和CO，可能同时含有甲烷、CO和氢气，但不可能只有甲烷和氢气，故B错误；
C、依据B的分析可知，可能只有甲烷，故C正确；
D、依据B的分析，可以是CO和氢气的混合气体，故D正确，
故选B
答案：
（1）酒精灯
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；    C
（3）AD或AE   Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（4）AD
（5）B

点评 本题考查仪器的用途、装置的选择、化学方程式的书写，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．