Question

20．目前页岩气（主要成分是甲烷）的开发是比较热门的化学工业，重庆的页岩气储量十分丰富，是全国率先开采页岩气的地区之一．

（1）实验室常用无水乙酸钠（CH₃COONa）固体和氢氧化钠固体加热来制取难溶于水的甲烷气体．现要制取并收集纯净的甲烷气体，应该选择的发生装置是如图1中的B（填字母，下同），收集装置是E，连接组装好装置后，一定要进行的操作是检查装置的气密性．
（2）在验证页岩气燃烧产物有CO₂的实验中，将燃烧后的气体通入澄清石灰水，发生的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）为了测定页岩气充分燃烧后生成的水和CO₂的质量，现将燃烧后气体依次通过如图2装置吸收并称量，连接的顺序是C（填序号，假设每步吸收都是充分的）．
A．a-b-c-d   B．b-a-d-c
C．d-c-a-b   D．c-d-b-a
（4）按所选装置进行实验，为确保安全，当实验结束时，正确的操作是先将燃烧气体的装置与装浓硫酸的装置断开，再熄灭酒精灯．

Answer 1

分析 （1）根据制取气体的反应物状态、反应条件、气体的性质可以选择发生装置和收集装置，连接好装置后要先检查装置的气密性，防止装置漏气．
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊．
（3）根据吸收水和二氧化碳的先后顺序来分析．
（4）根据温度降低，气压减小，液体易倒吸进行分析．

解答 解：（1）实验室用无水乙酸钠固体和氢氧化钠固体制取甲烷气体时需要加热，应该用B装置作为发生装置；甲烷不溶于水，可以用E装置收集，甲烷的密度比空气小，可以用D装置收集，利用E装置收集的甲烷比用D装置收集的甲烷纯净；
连接好装置后要先检查装置的气密性，防止装置漏气；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）要先用浓硫酸来吸收水蒸气，然后再用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳（以免先通过氢氧化钠溶液时又带出水蒸气），进气顺序为长进短出，故选C．
（4）按所选装置进行实验，为确保安全，当实验结束时，应先将燃烧气体的装置与装浓硫酸的装置断开，再熄灭酒精灯，防止气体燃烧完毕，熄灭酒精灯温度降低导致气压减小，浓硫酸倒吸入装置；
故答案为：（1）B；E；检查装置的气密性；
（2）Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）C；
（4）先将燃烧气体的装置与装浓硫酸的装置断开，再熄灭酒精灯．

点评 本题综合考查了学生的基本实验能力，涉及仪器的用途、反应方程式的书写、装置选择、实验基本操作等知识，只有综合理解化学知识才能够正确的解答．