Question

小明設(shè)計(jì)了如下裝置，驗(yàn)證CH₄可以還原Fe₃O₄．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）A是儲(chǔ)氣瓶，向其注水可使CH₄流出，使用時(shí)應(yīng)將________（寫(xiě)“a”或“b”）端口與c端口相連．C裝置中的作用是________．
（2）實(shí)驗(yàn)中，E中藥品出現(xiàn)藍(lán)色，F(xiàn)中溶液變渾濁．寫(xiě)出D中玻璃管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式________．
（3）小明想用B裝置證明CH₄不能使澄清石灰水變渾濁，進(jìn)而排除對(duì)F裝置的干擾．老師分析整個(gè)操作過(guò)程后指出省略B裝置也可達(dá)到上述目的，其理由是________．

Answer 1

解：（1）排水法的原理可知，A是儲(chǔ)氣瓶，向其注水可使CH₄流出，使用時(shí)應(yīng)將a端口與c端口相連．濃硫酸具有吸水性，所以C裝置中的作用是除去混入CH₄中的水蒸氣；
（2）E中藥品出現(xiàn)藍(lán)色說(shuō)明有水生成，F(xiàn)中溶液變渾濁說(shuō)明有二氧化碳生成，可知甲烷和四氧化三鐵反應(yīng)生成水、二氧化碳和鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式CH₄+Fe₃O₄3Fe+CO₂+2H₂O；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先通甲烷排凈裝置內(nèi)的空氣后再加熱，防止加熱爆炸．排空氣的過(guò)程中甲烷已經(jīng)與F中的澄清石灰水接觸了，甲烷不能使澄清石灰水變渾濁已經(jīng)得到證明，所以整個(gè)操作過(guò)程后指出省略B裝置也可達(dá)到上述目的．
故答案為：（1）a；除去混入CH₄中的水蒸氣；
（2）CH₄+Fe₃O₄3Fe+CO₂+2H₂O；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先通甲烷排凈裝置內(nèi)的空氣后再加熱，防止加熱爆炸．排空氣的過(guò)程中甲烷已經(jīng)與F中的澄清石灰水接觸了，甲烷不能使澄清石灰水變渾濁已經(jīng)得到證明．
分析：（1）根據(jù)排水法的原理以及濃硫酸具有吸水性進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)E中藥品出現(xiàn)藍(lán)色說(shuō)明有水生成，F(xiàn)中溶液變渾濁說(shuō)明有二氧化碳生成可知甲烷和四氧化三鐵反應(yīng)生成水、二氧化碳和鐵進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先通甲烷排凈裝置內(nèi)的空氣后再加熱，防止加熱爆炸．排空氣的過(guò)程中甲烷已經(jīng)與F中的澄清石灰水接觸了，甲烷不能使澄清石灰水變渾濁已經(jīng)得到證明進(jìn)行解答．
點(diǎn)評(píng)：熟練掌握常見(jiàn)氣體的性質(zhì)，并能利用其性質(zhì)對(duì)它進(jìn)行檢驗(yàn)、鑒別，這是我們必須掌握的基本技能，也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的熱點(diǎn)之一．