Question

20．目前頁巖氣（主要成分是甲烷）的開發是比較熱門的化學工業，重慶的頁巖氣儲量十分豐富，是全國率先開采頁巖氣的地區之一．

（1）實驗室常用無水乙酸鈉（CH₃COONa）固體和氫氧化鈉固體加熱來制取難溶于水的甲烷氣體．現要制取并收集純凈的甲烷氣體，應該選擇的發生裝置是如圖1中的B（填字母，下同），收集裝置是E，連接組裝好裝置后，一定要進行的操作是檢查裝置的氣密性．
（2）在驗證頁巖氣燃燒產物有CO₂的實驗中，將燃燒后的氣體通入澄清石灰水，發生的化學方程式為Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）為了測定頁巖氣充分燃燒后生成的水和CO₂的質量，現將燃燒后氣體依次通過如圖2裝置吸收并稱量，連接的順序是C（填序號，假設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）按所選裝置進行實驗，為確保安全，當實驗結束時，正確的操作是先將燃燒氣體的裝置與裝濃硫酸的裝置斷開，再熄滅酒精燈．

Answer 1

分析 （1）根據制取氣體的反應物狀態、反應條件、氣體的性質可以選擇發生裝置和收集裝置，連接好裝置后要先檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣．
（2）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁．
（3）根據吸收水和二氧化碳的先后順序來分析．
（4）根據溫度降低，氣壓減小，液體易倒吸進行分析．

解答 解：（1）實驗室用無水乙酸鈉固體和氫氧化鈉固體制取甲烷氣體時需要加熱，應該用B裝置作為發生裝置；甲烷不溶于水，可以用E裝置收集，甲烷的密度比空氣小，可以用D裝置收集，利用E裝置收集的甲烷比用D裝置收集的甲烷純凈；
連接好裝置后要先檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，是因為二氧化碳和石灰水中的氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）要先用濃硫酸來吸收水蒸氣，然后再用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳（以免先通過氫氧化鈉溶液時又帶出水蒸氣），進氣順序為長進短出，故選C．
（4）按所選裝置進行實驗，為確保安全，當實驗結束時，應先將燃燒氣體的裝置與裝濃硫酸的裝置斷開，再熄滅酒精燈，防止氣體燃燒完畢，熄滅酒精燈溫度降低導致氣壓減小，濃硫酸倒吸入裝置；
故答案為：（1）B；E；檢查裝置的氣密性；
（2）Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）C；
（4）先將燃燒氣體的裝置與裝濃硫酸的裝置斷開，再熄滅酒精燈．

點評 本題綜合考查了學生的基本實驗能力，涉及儀器的用途、反應方程式的書寫、裝置選擇、實驗基本操作等知識，只有綜合理解化學知識才能夠正確的解答．