Question

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．

Answer 1

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．

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．