Question

小明設計了如下裝置，驗證CH₄可以還原Fe₃O₄．請回答下列問題：

（1）A是儲氣瓶，向其注水可使CH₄流出，使用時應將________（寫“a”或“b”）端口與c端口相連．C裝置中的作用是________．
（2）實驗中，E中藥品出現(xiàn)藍色，F(xiàn)中溶液變渾濁．寫出D中玻璃管內(nèi)反應的化學方程式________．
（3）小明想用B裝置證明CH₄不能使澄清石灰水變渾濁，進而排除對F裝置的干擾．老師分析整個操作過程后指出省略B裝置也可達到上述目的，其理由是________．

Answer 1

解：（1）排水法的原理可知，A是儲氣瓶，向其注水可使CH₄流出，使用時應將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)藍色說明有水生成，F(xiàn)中溶液變渾濁說明有二氧化碳生成，可知甲烷和四氧化三鐵反應生成水、二氧化碳和鐵，反應的化學方程式CH₄+Fe₃O₄3Fe+CO₂+2H₂O；
（3）實驗時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，所以整個操作過程后指出省略B裝置也可達到上述目的．
故答案為：（1）a；除去混入CH₄中的水蒸氣；
（2）CH₄+Fe₃O₄3Fe+CO₂+2H₂O；
（3）實驗時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行解答；
（2）根據(jù)E中藥品出現(xiàn)藍色說明有水生成，F(xiàn)中溶液變渾濁說明有二氧化碳生成可知甲烷和四氧化三鐵反應生成水、二氧化碳和鐵進行解答；
（3）根據(jù)實驗時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)得到證明進行解答．
點評：熟練掌握常見氣體的性質(zhì)，并能利用其性質(zhì)對它進行檢驗、鑒別，這是我們必須掌握的基本技能，也是化學實驗考查的熱點之一．