题目内容

11．人们使用天然气（主要成分为甲烷）过程中要注意通风，如果氧气不足会产生一氧化碳，使人中毒．某兴趣小组在实验室利用下列实验装置，在老师指导下制取氧气和甲烷，并检验甲烷燃烧后的气体产物．

（1）小王用无水醋酸钠（化学式为CH3COONa）和碱石灰固体混合加热制取甲烷，发生装置应选择图1中的A（填字母）．
（2）小李用一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取并收集一瓶干燥的氧气，请从图1选择装置图，正确的组装顺序为BFD．（填字母）
（3）图2是小张对甲烷在氧气中燃烧后的气体产物进行验证的实验．（假定每步均完全反应）（温馨提示：无水硫酸铜吸水后变蓝，常用于吸收水和验证水的存在；丁装置中酒精灯的网罩起集中火焰升高温度的作用．）
请回答：
①如果将甲、乙装置顺序进行交换，则不能验证燃烧产物中的水蒸气；
②完成实验报告
实验操作实验现象实验结论

将燃烧后的气体产物进行验证		甲中的白色固体变蓝燃烧产物中有H2O
　　　　乙装置质量增加燃烧产物中有CO2
丁中玻璃管内固体颜色变化是红色变黑色、戊中澄清石灰水变浑浊燃烧产物中有CO
写出丁中玻璃管内反应的化学方程式
Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
③实验结束，对相关装置进行称量（忽略空气成分对实验的干扰）：甲装置增重3.6g，乙装置增重2.2g．那么燃烧甲烷的质量为1.6g，并写出该实验中甲烷燃烧的化学方程式4CH4+7O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+2CO+8H2O．

分析 制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．用无水醋酸钠（化学式为CH3COONa）和碱石灰固体混合加热制取甲烷，因此需要加热；用一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取并收集一瓶干燥的氧气，氧气可以用浓硫酸干燥，干燥后要用向上排空气法收集．如果将甲、乙装置顺序进行交换，则不能验证燃烧产物中的水蒸气；丁中玻璃管内固体颜色变化是红色变黑色，一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，配平即可．甲装置增重3.6g，乙装置增重2.2g，通过计算可知，那么燃烧甲烷的质量为1.6g；甲烷和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳、一氧化碳、水，配平即可．

解答 解：（1）用无水醋酸钠（化学式为CH3COONa）和碱石灰固体混合加热制取甲烷，因此需要加热；故答案为：A；
（2）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，用一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取并收集一瓶干燥的氧气，氧气可以用浓硫酸干燥，干燥后要用向上排空气法收集；故答案为：BFD；
（3）如果将甲、乙装置顺序进行交换，则不能验证燃烧产物中的水蒸气；丁中玻璃管内固体颜色变化是红色变黑色，一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，配平即可；甲装置增重3.6g，乙装置增重2.2g，通过计算可知，那么燃烧甲烷的质量为1.6g；甲烷中氢元素的质量完全转化到水中，因此甲烷的质量为：0.4g÷（$\frac{4}{16}$×100%）=1.6g，
甲烷中碳元素的质量为：1.6g-0.4g=1.2g，
2.2g二氧化碳中碳元素的质量为：2.2g×$\frac{12}{44}$×100%=0.6g，
甲烷燃烧同时生成了一氧化碳，一氧化碳中碳元素的质量为：1.2g-0.6g=0.6g，
则生成的一氧化碳质量为：0.6g÷（$\frac{12}{28}$×100%）=1.4g，
则反应的氧气质量为：3.6g+2.2g+1.4g-1.6g=5.6g，
反应物甲烷、氧气和生成物二氧化碳、一氧化碳、水的分子个数比为：$\frac{1.6g}{16}$：$\frac{5.6g}{32}$：$\frac{2.2g}{44}$：$\frac{1.4g}{28}$：$\frac{3.6g}{18}$=4：7：2：2：8，
甲烷燃烧的化学方程式为：4CH4+7O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+2CO+8H2O．
；故答案为：①水蒸气；②红色变黑色；Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；③1.6；4CH4+7O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+2CO+8H2O．

点评 本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写、气体的干燥等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．

练习册系列答案
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（2）实验室制取氢气，反应原理用化学方程式表示为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，可选用B或C装置来制取．用收集到的氢气还原氧化铜，加热前应先通入一会儿氢气，这样做的目的是排除试管内的空气，防止发生爆炸．
（3）用C装置制取二氧化碳，使用该装置制取气体的突出优点是可以控制反应的发生与停止，写出实验室制取二氧化碳的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；若改用G装置收集二氧化碳，则气体应从a端进入．
（4）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气．你认为图中最适合制取氨气的发生装置是A．收集氨气时选用了E装置，把收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞试液的水槽中，观察到集气瓶内有大量红色液体进入．根据上述信息总结出氨气的性质有氨气的密度比空气小，氨气易溶于水（至少答1条）．
6．下列有关“光伏电池”能量形式转化的叙述正确的是（　　）
A．化学能转化为电能B．电能转化为化学能
C．太阳能转化为电能D．风能转化为电能
16．物质M燃烧的化学方程式为：2M+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+4H2O．已知6.4gM完全燃烧生成8.8gCO2，现有下列推断：①M由C、H两种元素组成；②M中H的质量分数为12.5%；③6.4gM燃烧还生成了3.6gH2O；④M的相对分子质量为32．其中正确的是（　　）
A．①②B．①③C．②③D．②④
3．在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示：下列说法正确的是（　　）
A．丙一定是化合物
B．甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量
C．反应后乙的质量分数X%为10%
D．丁一定不参加反应
20．二氧化碳在生活和生产中具有广泛的用途．
（1）化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化．例如，二氧化碳与碳的反应吸收热量（选填“吸收”或“放出”）．
（2）反应物相同时，若条件不同，产物有可能不同．例如，
CO2+H2O═H2CO3，6CO2+6H2O $\frac{\underline{\;光照、叶绿体\;}}{\;}$6O2+C6H12O6
（3）生成二氧化碳的反应很多（如图1所示），请按要求写出一个化学方程式：

①生成二氧化碳的化合反应：C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2；
②生成二氧化碳的其他反应（不属于基本反应类型）：3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（4）二氧化碳的“捕捉”与“封存”是实现温室气体减排的重要途径之一．实际生产中，经常利用足量NaOH溶液来“捕捉”CO2，流程图如图2（部分条件及物质未标出）

①该流程图所标出的物质中，投入水中会放出大量热的氧化物的化学式是CaO．分离室中进行的操作是过滤，分离室发生反应的化学方程式是Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH．
②“捕捉室”内发生反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O．
18．下列食品的主要成分为糖类的是（　　）
A．
       牛奶		B．
       玉米面窝头		C．
       鸡蛋		D．
  食用油

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