Question

（1）某研究性學(xué)習(xí)小組欲利用下列裝置進(jìn)行相關(guān)氣體制取的探究，請(qǐng)你分析并填空：①用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣時(shí)，可選用的最佳裝置組合是（填序號(hào)）

 

；反應(yīng)方程式：

 

②實(shí)驗(yàn)室在常溫下用塊狀電石與水反應(yīng)制取微溶于水的乙炔氣體，該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制加水速度，以免劇烈反應(yīng)放熱引起發(fā)生裝置炸裂．你認(rèn)為上圖中最適合制取乙炔氣體的發(fā)生裝置是

 

； 如果用如圖所示裝置收集乙炔，氣體應(yīng)從

 

  （填“a”或“b”）端管口通入．
③實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣．常溫下NH₃是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣�。甆H₃極易溶于水，其水溶液呈堿性；
A．制取并收集一瓶干燥氨氣的裝置連接順序?yàn)椋ㄌ罹幪?hào)）．

 

；
B．小芳將收集滿氨氣的集氣瓶倒扣在滴有無色酚酞的水中，觀察到的現(xiàn)象是

 

④氨氣在加熱條件下能與氧化銅反應(yīng)生成銅、水和空氣中含量最多的氣體．寫出該反應(yīng)方程式

 

（2）老師每次做有關(guān)鎂的實(shí)驗(yàn)時(shí)都會(huì)強(qiáng)調(diào)：鎂是一種銀白色有金屬光澤的金屬．但拿出的鎂條總是有一層灰黑色的“外衣”，這層灰黑色的外衣是什么物質(zhì)呢？

 

【猜想】小明認(rèn)為可能是MgO；小趙認(rèn)為可能是Mg₂（OH）₂C0₃；小花認(rèn)為可能是Mg（OH）₂．小趙認(rèn)為小明的猜想是錯(cuò)誤的，其理由是

 

【實(shí)驗(yàn)探究】：
小趙取適量固體樣品，放入一干燥的試管內(nèi)，加熱，發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn)，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水變渾濁，同時(shí)試管內(nèi)生成白色固體．
【實(shí)驗(yàn)分析】：
實(shí)驗(yàn)后，小趙認(rèn)為小花的猜測(cè)也是錯(cuò)誤的，其理由是：

 

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過上述實(shí)驗(yàn)，可知小趙的猜想是正確的．
你能設(shè)計(jì)出其他驗(yàn)證方法嗎？若能寫出實(shí)驗(yàn)方案：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化,科學(xué)探究

分析：（1）①用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣不需加熱，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置BC，C可控制反應(yīng)速率和制取氧氣的量，比B更好，并據(jù)氧氣的密度和溶解性選擇收集裝置；
②實(shí)驗(yàn)室在常溫下用塊狀電石與水反應(yīng)制取微溶于水的乙炔氣體，屬于固液常溫型，要控制反應(yīng)速率，則須選擇用注射器的C；排水法收集氣體從短管進(jìn)氣，長管便于排水；
③氨氣的制取是固體加熱反應(yīng)，據(jù)此選擇發(fā)生裝置，NH₃極易溶于水，其水溶液呈堿性，所以干燥氨氣用堿石灰，不能用濃硫酸，其密度比空氣小，所以用向下排空氣法收集；并根據(jù)大氣壓的知識(shí)分析，酚酞溶液遇堿溶液會(huì)變色；
④據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；
（2）探究物質(zhì)的組成時(shí)，要從物質(zhì)的性質(zhì)入手，因?yàn)檠趸�鎂、氫氧化鎂都是白色固體，所以灰黑色的“外衣”不可能是氧化鎂和氫氧化鎂；又因灰黑色物質(zhì)加熱后有二氧化碳生成，說明灰黑色物質(zhì)中含有碳元素，進(jìn)一步小花的猜測(cè)也是錯(cuò)誤的．
根據(jù)碳酸鹽遇酸生成二氧化碳的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．

解答：解：（1）①用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣不需加熱，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置BC，C可控制反應(yīng)速率和制取氧氣的量，比B更好，氧氣的密度比空氣大且不易溶于水，所以可用向上排空氣法或排水法收集；
②實(shí)驗(yàn)室在常溫下用塊狀電石與水反應(yīng)制取微溶于水的乙炔氣體，屬于固液常溫型，可用裝置B或C；又因?yàn)樵摲磻?yīng)必須嚴(yán)格控制加水速度，以免劇烈反應(yīng)放熱引起發(fā)生裝置炸裂，所以應(yīng)選用裝置C．排水法收集氣體從短管進(jìn)氣，長管便于排水；
③A、氨氣的制取是固體加熱反應(yīng)，據(jù)此選擇發(fā)生裝置，NH₃極易溶于水，其水溶液呈堿性，所以干燥氨氣用堿石灰，不能用濃硫酸，其密度比空氣小，所以用向下排空氣法收集；故制取并收集一瓶干燥氨氣的裝置連接順序?yàn)锳HE；
B、將收集滿氨氣的集氣瓶倒扣在滴有酚酞溶液的水中，由于氨氣極易溶于水，氨氣溶于水后，集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下，水槽中的水被壓入集氣瓶，所以集氣瓶?jī)?nèi)的液面上升；氨水顯堿性，酚酞溶液遇堿溶液變紅，所以集氣瓶?jī)?nèi)的溶液由無色變?yōu)榧t色；
④氨氣與氧化銅在加熱條件下能與氧化銅反應(yīng)生成銅、水和空氣中含量最多的氣體---氮?dú)�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+3H₂O+N₂↑；
（2）【猜想】：氧化鎂是白色的物質(zhì)，鎂條外面灰黑色的外衣顯然不是氧化鎂；
【實(shí)驗(yàn)分析】：小趙按如如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，說明這種物質(zhì)中含有碳元素，而氫氧化鎂中不含碳元素，所以小花的猜測(cè)也是錯(cuò)誤的；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】：另外再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明這種物質(zhì)是堿式碳酸鎂，主要是證明里面含有碳酸根，根據(jù)碳酸鹽遇酸生成二氧化碳的性質(zhì)，所以可以加入稀鹽酸，看是否生成二氧化碳進(jìn)行判斷；
故答案為：
（1）①CD（或CE）；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；   
②C；a；
③AHE；   無色酚酞變紅、集氣瓶?jī)?nèi)液面上升；
④2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+3H₂O+N₂↑；
（2）【猜想】MgO是白色固體；
【實(shí)驗(yàn)分析】Mg（OH）₂中沒有碳酸根或碳元素；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】取灰黑色粉末于試管中，加稀鹽酸有氣泡生成，將氣體通到澄清石灰水中，石灰水變渾濁，則小趙的猜想成立．

點(diǎn)評(píng)：本道題屬于綜合題，主要考查了實(shí)驗(yàn)室制取氣體發(fā)生裝置和收集裝置的選擇，及探究物質(zhì)的組成的相關(guān)知識(shí)，發(fā)生裝置主要取決于反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，收集裝置主要取決于氣體的密度、溶解性等；化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，這條原則不但用來書寫化學(xué)方程式，還可以用來判斷物質(zhì)的組成．