实验室中进行实验需要制取少量的乙炔气体,小婷同学对制取乙炔的方法进行了探究.请你参与她探究过程并回答有关问题.小婷同学首先查阅了相关资料,获得了如下信息:
①乙炔(C2H2)是一种无色、无味、无嗅的气体,比空气轻,微溶于水,易燃烧.
②(A)天然气在电炉中高温下反应可生成乙炔:2CH4C2H2+3H2
(B)固体碳化钙(CaC2)与水反应可生成乙炔:CaC2+2H20═Ca(OH)2+C2H2↑
(1)实验室应选择制取乙炔气体的反应是________(填“A”或“B”),选择该反应的理由是________.
(2)实验室给出了下列几种仪器
那么制取和收集乙炔应选择的仪器有________在实验室中制取该气体的发生装置,还可用于制取的气体是________(写一种即可)写出制取该气体的反应方程式________,制取和收集该气体还需要的仪器有________
(3)画出制取和收集该气体的装置图.
网友回答
解:(1)实验室用固体碳化钙与水反应.反应在常温下进行且生成一种气体,操作简单,而用天然气在电炉中加热.条件高、产生两种气体,不易分离,操作复杂.所以选B?
(2)实验室用固体碳化钙与水反应可生成乙炔.反应物是固体和液体,反应不需要加热.所以制备装置选择EF;
由于乙炔的密度比空气的密度小,但非常接近,乙炔不溶于水,所以收集乙炔不易用排空气法,应用排水法收集,所以应选用H和I,但缺少水槽.
和乙炔制备装置相同的含有H2、CO2及用过氧化氢和二氧化锰制备O2等,因为它们都是固液反应且不用加热.
故填:(1)B;实验条件低,生成一种气体、操作简便.
(2)EFHJ;H2(或CO2);Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;水槽
(3)长颈漏斗低端必须插入液面以下,导气管末端刚好伸入集气瓶口即可,集气瓶中必须盛满水.
解析分析:(1)制取气体选择的药品要考虑原料是否充分、条件的高低、操作是否简单,产生的气体是否容易分离、是否产生污染性气体等因素.高温或产生污染性的气体的实验设计一般不选择.(2)装置的选择要看反应物的状态和反应条件.乙炔用固体和液体反应制取,反应不需要加热;收集气体要看气体的密度和溶解性.不溶于水,和空气的密度非常接近气体只能用排水法收集.(3)装置图的组装关键要注意导气管的长短.
点评:实验室制取气体,发生装置的选择要看反应物的状态和反应条件.当反应物是固体,反应需要加热时,用氧气的装置;当反应物是固体和液体,反应不需要加热时,用二氧化碳装置.收集装置的选择要看气体的密度和溶解性.当气体比空气的密度大时,用向上排气法收集;当气体的密度比空气的密度小时,用向下排气法收集.当气体不溶于水时,用排水法收集.