Question

5．實驗室常用下列裝置來制取、收集氣體．請閱讀資料卡，回答有關(guān)問題．

通常情況下，甲烷是沒有顏色，沒有氣味的氣體，比空氣輕，極難溶于水．很容易燃燒．甲烷的實驗室制法是：用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固態(tài)藥品，經(jīng)研磨均勻混合后裝入試管中，加熱產(chǎn)生甲烷氣體．
（1）儀器a的名稱是錐形瓶．
（2）實驗室制取和收集甲烷的裝置組合是AC或AD；將反應(yīng)物裝入試管前，應(yīng)先檢查裝置的氣密性．簡述用排水集氣法收集一瓶甲烷氣體的操作方法氣泡連續(xù)均勻地放出時，把導(dǎo)管伸入盛滿水的集氣瓶中，甲烷充滿集氣瓶后，將導(dǎo)管從瓶口移開，在水下用玻璃片蓋住瓶口，把集氣瓶移出水槽，倒放在桌上；點(diǎn)燃甲烷前一定要先檢驗甲烷的純度．
（3）通過對實驗室制取氣體的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為實驗室制取氣體的反應(yīng)，共同點(diǎn)是cd（填序號）．
 a．需要加熱  b．需要催化劑  c．反應(yīng)物中沒有氣體參加    d．反應(yīng)物中必須含有要制取物質(zhì)的元素
（4）根據(jù)物質(zhì)的組成對甲烷分類，它屬于有機(jī)物，甲烷除用作燃料外，還是一種很重要的化工原料，在催化劑的作用下，可以將COx和CH₄的混合氣體直接轉(zhuǎn)化為醋酸（CH₃COOH）．若該反應(yīng)的原子利用率為100%（反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物中的原子），則COx中的x為2，該反應(yīng)類型是化合反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)實驗室制取甲烷的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，甲烷的密度比空氣小，難溶于水，制取氣體之前需要檢驗裝置的氣密性，用排水法收集氣體，需要先將集氣瓶裝滿水，再進(jìn)行收集，點(diǎn)燃可燃性氣體之前需要檢驗氣體的純度等知識進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)制取氣體的反應(yīng)原理以及各種氣體的性質(zhì)進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)物質(zhì)的分類，以及甲烷的物理性質(zhì)，質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，a是錐形瓶；
（2）實驗室制取甲烷的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，甲烷的密度比空氣小，難溶于水，所以實驗室制取和收集甲烷的裝置組合是AC或AD，制取氣體之前需要檢驗裝置的氣密性，用排水法收集一瓶甲烷氣體的操作方法是：氣泡連續(xù)均勻地放出時，把導(dǎo)管伸入盛滿水的集氣瓶中，甲烷充滿集氣瓶后，將導(dǎo)管從瓶口移開，在水下用玻璃片蓋住瓶口，把集氣瓶移出水槽，倒放在桌上，點(diǎn)燃甲烷前一定要先檢驗甲烷的純度；
（3）通過分析制取氣體的反應(yīng)原理以及各種氣體的性質(zhì)可知，實驗室制取氣體的反應(yīng)，共同點(diǎn)是cd；
（4）甲烷中含有碳元素，屬于有機(jī)物，具有的物理性質(zhì)是無色無味的氣體，在催化劑的作用下，可以將CO_x和CH₄的混合氣體直接轉(zhuǎn)化為醋酸（CH₃COOH）．若該反應(yīng)的原子利用率為100%，則CO_x中的x為2，該反應(yīng)滿足化合反應(yīng)多變一的特點(diǎn)，所以反應(yīng)類型是化合反應(yīng)；
故答案為：（1）錐形瓶；
（2）AC或AD；氣密性；氣泡連續(xù)均勻地放出時，把導(dǎo)管伸入盛滿水的集氣瓶中，甲烷充滿集氣瓶后，將導(dǎo)管從瓶口移開，在水下用玻璃片蓋住瓶口，把集氣瓶移出水槽，倒放在桌上；純度；
（3）cd；
（4）有機(jī)物；2；化合反應(yīng)．

點(diǎn)評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．