Question

20．實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置如圖1制取氣體

（1）寫出圖中有標(biāo)號(hào)儀器的名稱：a酒精燈、b鐵架臺(tái)；
（2）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，密度比空氣小，NH₃極易溶于水．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．①制取氨氣反應(yīng)的方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaCl₂+2NH₃↑+2X．X的化學(xué)式為：H₂O．
②若用F裝置來收集NH₃，氣體應(yīng)從N導(dǎo)管口進(jìn)入．（選填“M”或“N”）
③請(qǐng)寫出氨氣和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑．
（3）氫氣是最清潔的燃料，它的密度比空氣小，難溶于水，實(shí)驗(yàn)室常用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)來制得．除氫氣外還生成硫酸鋅，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．收集氫氣的裝置可選用C（或D、F）．（填序號(hào)）
（4）小明用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO₂，可選用的發(fā)生裝置是B，收集裝置是E（或F）．
①圖2是小明實(shí)驗(yàn)時(shí)的主要步驟，這些步驟的正確順序是（填字母標(biāo)號(hào)，下同）cabde，其中操作有誤的是d．
②加熱固體碳酸氫鈉或固體碳酸氫銨都能產(chǎn)生CO₂，其方程式分別是：
NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O+CO₂↑
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
乙同學(xué)利用加熱碳酸氫鈉的方法制取CO₂，應(yīng)該選用的發(fā)生裝置是A．他不選用碳酸氫銨制取CO₂的理由是生成物中有兩種氣體，會(huì)導(dǎo)致收集的二氧化碳不純．
③實(shí)驗(yàn)室里將用B裝置制得的二氧化碳?xì)怏w通入澄清石灰水中，始終未出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，可能的原因是鹽酸太濃（合理均可）．（答出一點(diǎn)即可）

Answer 1

分析 （1）據(jù)常用儀器回答；
（2）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析化學(xué)反應(yīng)方程式可求得X的化學(xué)式；
②NH₃密度比空氣小，要用向下排空氣法收集；
③氨氣與氧化銅生成單質(zhì)銅，水和氮?dú)�，�?jù)此書寫方程式；
（3）實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，氫氣不溶于水且密度比空氣小，要用排水法或向下排空氣法收集；
（4）實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳用的是大理石和稀鹽酸，是屬于“固液不加熱型”，故選用B裝置，二氧化碳密度比空氣大，故用向上排空氣法收集二氧化碳；
①按照實(shí)驗(yàn)操作基本流程，實(shí)驗(yàn)操作基本步驟作答；
②碳酸氫鈉為固體，反應(yīng)需要加熱，屬于“固體加熱型”；制取氣體時(shí)生成物不能同時(shí)有兩種氣體，兩種氣體無法區(qū)別，收集到的是混合物；
③若鹽酸太濃，鹽酸要揮發(fā)，生成物中含有大量氯化氫氣體，溶于水為鹽酸，鹽酸會(huì)和碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水，也可能是石灰水變質(zhì)．

解答 解：（1）通過分析實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱可知：a、酒精燈，b、鐵架臺(tái)；
（2）①據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，通過分析化學(xué)反應(yīng)方程式可知X的化學(xué)式為：H₂O；
②因?yàn)镹H₃密度比空氣小，需用用向下排空氣法，而從N導(dǎo)管口進(jìn)入為向下排空氣法，將空氣擠壓到集氣瓶底部排出；
③氨氣與氧化銅加熱的條件下生成單質(zhì)銅，水和氮?dú)�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑；
（3）實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，同時(shí)生成硫酸鋅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
∵氫氣不溶于水且密度比空氣小，∴可用排水法和向下排空氣法收集；
（4）實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳用的是大理石和稀鹽酸，大理石為固體，稀硫酸為液體，且不需加熱，故選B發(fā)生裝置；二氧化碳密度比空氣大，故用向上排空氣法收集；收集裝置中，E為向上排空氣法，F(xiàn)從M端進(jìn)入時(shí)為向上排空氣法；
①按照實(shí)驗(yàn)操作基本流程，實(shí)驗(yàn)操作基本順序?yàn)椋簷z驗(yàn)裝置氣密性、加入藥品、收集氣體、驗(yàn)滿、清洗儀器、整理桌面，故選cabde；
驗(yàn)滿二氧化碳的正確方法為：用燃燒的木條伸到集氣瓶口，d圖示中將燃燒的小木條伸到了集氣瓶中，故錯(cuò)誤；
②用加熱碳酸氫鈉的方法制取CO₂，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A；
∵加熱碳酸氫銨生成二氧化碳和氨氣兩種氣體，收集到的氣體為混合物，故不能用碳酸氫銨制取二氧化碳；
③制取二氧化碳應(yīng)用大理石和稀鹽酸，若鹽酸太濃，鹽酸會(huì)揮發(fā)產(chǎn)生氯化氫氣體，生成物中會(huì)含有大量氯化氫氣體，溶于水生成鹽酸和澄清石灰水中的溶質(zhì)氫氧化鈣反應(yīng)，則石灰水不會(huì)變渾濁；若石灰水已經(jīng)變質(zhì)，也不會(huì)變中；
故答案為：（1）酒精燈；鐵架臺(tái)；
（2）①H₂O；②N；③2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑；
（3）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；C（或D、F）；
（4）B；E（或F）；
①cabde；d；②A；生成物中有兩種氣體，會(huì)導(dǎo)致收集的二氧化碳不純；③鹽酸太濃（合理均可）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查知識(shí)綜合而全面，既考查了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的反應(yīng)原理、發(fā)生和實(shí)際裝置的選取方法、常用儀器、實(shí)驗(yàn)步驟，質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用、及對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)等，能較好考查學(xué)生分析、解決問題的能力．