Question

2010年10月16日，河南平頂山平禹煤電公司發生特別重大煤與瓦斯突出事故，造成37人死亡．瓦斯是生活中一種常見的氣體，它的主要成分是甲烷（CH₄），我縣某化學興趣小組的同學對這種氣體展開了探究．

（1）有以下幾種實驗裝置，供同學們使用，寫出儀器a、b的名稱．a

酒精燈

； b

分液漏斗

；
（2）甲烷是密度小于空氣，難溶于水的氣體，實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷，制取甲烷的發生裝置應選擇

A

（天裝置編號，下同），收集裝置應選

D或E

 依據是

甲烷密度小于空氣，所以可用D收集，甲烷難溶于水，所以可以用E收集

，因為甲烷中若混有一定量的空氣或氧氣，遇明火會發生爆炸，爆炸物是二氧化碳和水，寫出此反應的文字表達式

甲烷+氧氣

點燃

二氧化碳+水

．
（3）另一小組的同學對“空氣中氧氣體積分數測定”的實驗進行了改進，如圖主要操作是：在實際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，再連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃．
①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是

先下降后上升

，若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為

70

 mL．
②集氣瓶里預先裝進50mL水，在實驗過程中起到哪些作用

abc

（填序號）．
A加快集氣瓶冷卻
B液封導氣管末端以防氣體逸出
C緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高．

Answer 1

分析：（1）據常用儀器回答；
（2）據反應物狀態和反應條件選擇發生裝置，據氣體的密度和溶解性選擇收集裝置，并結合甲烷的性質分析解答；
（3）①根據白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中裝置內的壓強的變化分析，根據空氣中氧氣含量考慮；
②根據集氣瓶中水可以使瓶內形成密封體系考慮．

解答：解：（1）標號儀器分別是酒精燈和分液漏斗；
（2）用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷，屬于固體加熱型，所以制取甲烷的發生裝置應選擇A，甲烷是密度小于空氣，難溶于水的氣體，所以可用向下排空氣法或排水法收集，甲烷中若混有一定量的空氣或氧氣，遇明火會發生爆炸，爆炸物是二氧化碳和水，反應的文字表達式是：甲烷+氧氣

點燃

二氧化碳+水；
（3）①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內的壓強先增大，后又降低，因此瓶內水面的變化是先下降，后上升；由于空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一，容積為150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，所以空氣體積是100mL，所以氧氣占著20mL，所以最后集氣瓶中水的體積約為50mL+20mL=70mL；
②集氣瓶內預先裝入適量的水，使白磷燃燒時集氣瓶內氣壓不會過度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出．同時還可以加快集氣瓶冷卻，緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高；
故答案為：（1）酒精燈；分液漏斗；
（2）A；D或E；甲烷密度小于空氣，所以可用D收集，甲烷難溶于水，所以可以用E收集；甲烷+氧氣

點燃

二氧化碳+水；
（3）①先下降，后上升；70mL；
②abc．

點評：解答本題關鍵是要知道文字表達式的寫法，知道空氣中氧氣的體積含量的測定原理等知識，要據題意細心分析解答．