Question

【題目】人們使用天然氣（主要成分為甲烷）過程中要注意通風(fēng),如果氧氣不足會產(chǎn)生一氧化碳,使人中毒。某興趣小組在實驗室利用下列實驗裝置,在老師指導(dǎo)下制取氧氣和甲烷,并檢驗甲烷燃燒后的氣體產(chǎn)物。

（1）小王用無水醋酸鈉（化學(xué)式為CH3COONa）和堿石灰固體混合加熱制取甲烷,發(fā)生裝置應(yīng)選擇上圖中的 （填字母）,并寫出無水醋酸鈉與堿石灰中的氫氧化鈉反應(yīng)生成甲烷和碳酸鈉的化學(xué)方程式: 。

（2）小李用一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的過氧化氫溶液和二氧化錳固體制取并收集一瓶干燥的氧氣,請從上面選擇裝置圖,正確的組裝順序為 （填字母）。

（3）下面是小張對甲烷在氧氣中燃燒后的氣體產(chǎn)物進行驗證的實驗。（假定每步均完全反應(yīng)）

（溫馨提示:無水硫酸銅吸水后變藍,常用于吸收水和驗證水的存在；丁裝置中酒精燈的網(wǎng)罩起集中火焰升高溫度的作用。）

請回答:

①如果將甲、乙裝置順序進行交換,則不能驗證燃燒產(chǎn)物中的 ；

②完成實驗報告

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
將燃燒后的氣體產(chǎn)物進行驗證	甲中的白色固體變藍	燃燒產(chǎn)物中有H2O
	乙裝置質(zhì)量增加	燃燒產(chǎn)物中有CO2
	丁中玻璃管內(nèi)固體顏色變化是 、戊中澄清石灰水變渾濁	燃燒產(chǎn)物中有CO寫出丁中玻璃管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式:

③實驗結(jié)束,對相關(guān)裝置進行稱量（忽略空氣成分對實驗的干擾）:甲裝置增重3.6g,乙裝置增重2.2g。那么燃燒甲烷的質(zhì)量為 g,并寫出該實驗中甲烷燃燒的化學(xué)方程式: 。

Answer 1

【答案】（1）A CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3

（2）CFD （3）①H2O ②紅色變成黑色 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

③1.6 4CH4+7O22CO2+2CO+8H2O

【解析】（1）用無水醋酸鈉（化學(xué)式為CH3COONa）和堿石灰固體混合加熱制取甲烷,因此需要加熱;醋酸鈉與氫氧化鈉反應(yīng)生成甲烷和碳酸鈉;（2）如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱,氧氣的密度比空氣的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空氣法和排水法收集;氧氣可以用濃硫酸干燥,收集干燥的氧氣必須用向上排空氣法收集;（3）由題目的信息可知:無水硫酸銅吸水后變藍,常用于吸收水和驗證水的存在,因此甲裝置是檢驗水的,乙裝置質(zhì)量增加說明有二氧化碳生成,如果將甲、乙裝置順序進行交換,則不能驗證燃燒產(chǎn)物中有水生成,因為氫氧化鈉溶液中有水；丁中玻璃管內(nèi)固體顏色變化是紅色（Fe2O3）變成黑色（Fe）,戊中澄清石灰水變渾濁,說明生成了鐵和二氧化碳,即一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳,配平即可;甲裝置增重3.6g,即生成水3.6g,水中氫元素的質(zhì)=3.6g÷18×2=0.4g,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,甲烷中的氫元素也是0.4g,因此甲烷的質(zhì)量=0.4g÷（4÷16）=1.6g；該實驗中甲烷和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳和一氧化碳和水,配平即可。