天燃气是一种比较清洁的化石能源，主要成分为甲烷。现对甲烷的制取、性质、应用做一下研究，请回答相关问题。

【制取研究】

查阅资料得知：①通常情况下，甲烷是一种无色无味难溶于水的气体，密度比空气小；

②实验室常用无水醋酸钠（CH₃COONa）和碱石灰（发生反应的是其中的氢氧化钠）两种固体药品，研磨均匀混合，通过加热制取甲烷，同时还生成碳酸钠。

在实验室中：

（1）可用于制取甲烷的发生装置为（填字母）。

（2）可用于收集甲烷的装置为（填字母）。

（3）制取甲烷的化学方程式： 。

【性质研究】

用装置F收集了一瓶纯净的甲烷气体，在装置G中进行燃烧实验。

（4）可用水将F中气体压出，通入G中，那么，水应从端（填“a”或“b”）注入。

（5）点燃后，烧杯内壁看到的现象是 ，同时还生成二氧化碳气体，请设计一个简单实验证明：  。

【应用研究】

尿素[CO（NH₂）₂]是一种常用氮肥。下图是利用甲烷制尿素的主要流程：

（6）设备Ⅰ中分离氮气和氧气的过程发生了    （填“物理变化”或“化学变化”）。

（7）设备Ⅲ中产生并分离开CO₂  和H₂ ，进入下一设备使用，依据流程图可判断进入设备 Ⅵ的是  。

（8）设备Ⅴ中的气体，可以循环利用的是   。

答案

答案（1）B（2）D或E

（3）CH₃COONa+NaOH△Na₂CO₃ + CH₄↑（4）b

（5）烧杯内壁有水雾出现   取下烧杯迅速向烧杯中倒入澄清的石灰水并振荡，看到澄清的石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成。

（6）物理变化 （7）CO₂(8)氢气

解析（1）实验室制取甲烷用无水醋酸钠和碱石灰两种固体药品，通过加热制取的，应选B装置；（2）甲烷难溶于水，密度比空气小，可用向下排空气法或排水法，D或E都可；（3）醋酸钠和氢氧化钠在加热的条件下，生成甲烷和碳酸钠，化学方程式为CH₃COONa+NaOH△Na₂CO₃ + CH₄↑；（4）注水时，水应从长导管进入，水越来越多，可把甲烷气体从短导管处赶出；（5）甲烷燃烧会生成水，放出大量的热，用一烧杯倒扣在火焰的上方，则生成的水蒸气遇冷冷凝在烧杯内壁，所以会看到烧杯内壁有水雾或小水珠出现，同时生成二氧化碳，因为二氧化碳的密度比空气大且能使澄清的石灰水变浑浊，所以取下烧杯后迅速地向烧杯中注入澄清的石灰水，会看到澄清的石灰水变浑浊；（6）根据设备Ⅰ中的变化可知，只是把空气中的氮气和氧气分离，没有新的物质生成，是物理变化；（7）设备Ⅲ中产生并分离开CO₂ 和H₂ ，进入下一设备使用，依据流程图可判断设备 Ⅵ是产生尿素的，由质量守恒定律可知进入设备Ⅵ是二氧化碳，分离开的氢气进入设备Ⅳ，与氮气反应合成氨气；（8）设备Ⅴ是氨分离设备，进入的气体是氨气、氮气和氢气，从流程图可以看出分离出的进入设备 Ⅵ，氢气进入设备Ⅳ，循环利用与氮气在设备Ⅳ中合成氨气，因此可以循环利用的是氢气。