Question

上課時，老師拿出兩瓶無標簽的試劑，分別是固體和液體，他各取出少量試劑在一支試管中混合，立即產生一種無色氣體．同學們對此氣體展開了一系列探究．請你試著填寫：
（1）為了驗證該氣體是某物質，實驗方案設計如下：

猜想	檢驗方法	現象及結論
此氣體可能是

（2）你認為制取該氣體，需要的藥品為

 

和

 

，產生此氣體反應的文字表達式

 

．
采用的發生裝置可選取下圖中的

 

（填序號，下同），收集裝置是

 

．
（3）實驗室常用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體混合物加熱制取甲烷氣體．甲烷的密度比空氣密度小，極難溶于水，制取甲烷的發生裝置是

 

，收集裝置可用

 

．

Answer 1

分析：根據題意可知，該氣體是在常溫下由固體物質和液體物質發生反應所產生的，并且對氣體只作了“無色氣體”的限定性描述，我們熟悉的H₂、O₂和CO₂氣體都可能是這種“無色氣體”．于是本題就具有了很高的開放性，從問題（1）氣體的檢驗到問題（2）氣體的制取和收集等全部會因對“無色氣體”的不同猜測而不同；
題目最后給出有關甲烷氣體的信息，根據這些信息選擇甲烷的發生裝置和收集裝置．

解答：解：（1）無色氣體可能是H₂、O₂和CO₂氣體，所以猜測是哪種氣體都是符合題意的．
在這里猜測氣體為氧氣．
使用帶火星木條伸入氣體中的方法檢驗氧氣，若木條復燃，則氣體為氧氣．
故答：氧氣；將帶火星的木條伸入試管中木條；復燃；證明是氧氣；
在這里猜測氣體為二氧化碳．
氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，則氣體為二氧化碳；
故答：二氧化碳；將氣體通入澄清的石灰水；渾濁；證明是二氧化碳；
在這里猜測氣體為氫氣．
氫氣燃燒時只生成水，可以使用點燃氣體，在火焰上罩一干冷燒杯，杯壁出現水后把燒杯倒轉過來，倒入少量澄清石灰水，石灰水不變渾濁，則氣體為氫氣；
故答：氫氣；點燃，在火焰上罩一干而冷的燒杯，一會后倒轉過來倒入澄清石灰水振蕩；杯壁有水出現，石灰水不渾濁；證明是氫氣；

（2）實驗室制取氧氣時，可采取加熱分解高錳酸鉀、氯酸鉀等固體物質的方法，也可采取常溫下二氧化錳催化分解過氧化氫溶液的方法．題目對此僅從題目所要填寫的空上做了限制，所以這里的解答也是開放性的．題目的題形上的限制排除了填寫高錳酸鉀的可能性，但氯酸鉀受熱分解時也要加入二氧化錳做催化劑，如果不熟悉氯酸鉀受熱分解，那么本題就只能填過氧化氫的分解了．
故答：過氧化氫溶液，二氧化錳，過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣，B，C或E；
實驗室制取氧氣時，可采取加熱氯酸鉀與二氧化碳固體混合物的方法，生成的氧氣不易溶于不、密度大于空氣．
故答：氯酸鉀，二氧化碳，氯酸鉀

MnO2

△

氯化鉀+氧氣，A，C或E；
實驗室制取二氧化碳時，使用石灰石與稀鹽酸反應，生成氣體二氧化碳能溶于水．
故答：石灰石（或大理石），稀鹽酸，碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳，B，E；
實驗室制取氫氣時，選擇鋅粒與稀硫酸發生置換反應，放出氫氣不溶于水、密度小于空氣．
故答：鋅粒，稀硫酸，鋅+硫酸→硫酸鋅+氫氣，B，C或D；

（3）由信息：實驗室常用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體混合物加熱制取甲烷氣體，可知制取甲烷的發生裝置應選A；
信息：甲烷的密度比空氣密度小，極難溶于水，說明甲烷可采取裝置C排水法收集，也可以采取裝置D向下排空氣法收集．
故選A，C或D．

點評：實驗室驗證氣體通常采取氣體的特征反應進行，如氧氣用帶火星的木條、二氧化碳則用澄清的石灰水等．