Question

用如圖所示的裝置制取氫氣，在塑料隔板上放粗鋅粒，漏斗和帶支管的試管中裝有稀硫酸，若打開彈簧夾，則酸液由漏斗流下，試管中液面上升與鋅粒接觸，發(fā)生反應，產生的氫氣由支管導出；若關閉彈簧夾，則試管中液面下降，漏斗中液面上升，酸液與鋅粒脫離接觸，反應自行停止．需要時再打開彈簧夾，又可以使氫氣產生．這是一種僅適用于室溫下隨制隨停的氣體發(fā)生裝置．

回答下面問題：

(1)為什么關閉彈簧夾時試管中液面會下降？

(2)這種制氣裝置在加入反應物后，怎樣檢查裝置的氣密性？

(3)從下面三個反應中選擇一個可以用這種隨制隨停的制氣裝置制取的氣體，填寫下表中的空白．

①大理石與鹽酸反應制取二氧化碳；

②黃鐵礦與鹽酸反應制取硫化氫；

③用二氧化錳催化分解過氧化氫制氧氣．

實驗記錄

氣體名稱	收集方法	檢驗方法

(4)食鹽跟濃硫酸反應制氯化氫不能用這種裝置隨制隨停，試說明理由．

 

Answer 1

答案：
解析：

設計意圖：本題是對學生實驗能力的綜合考查，重點考查了學生對化學實驗的分析、歸納和推理能力，反映了學生思維的靈活性和深刻性． 解析：本題涉及的學科內知識有：H2、CO2、H2S、HCl的實驗室制法、MnO2催化H2O2分解制O2等；涉及的學科間的知識有物理中的氣壓與水壓等知識． (1)分析題中的裝置圖：關閉彈簧夾，試管內液面下降，說明試管內氣壓增大，使漏斗中液面上升，當試管內的氣壓增大到一定程度，酸液與鋅粒脫離，不再產生氫氣，反應停止．若打開彈簧夾，試管內氣壓與外界大氣壓相等，漏斗中酸液下降又與鋅粒接觸，產生氫氣．所以，此裝置可以使反應隨時進行、隨時停止． (2)由該實驗裝置的使用原理可知，該裝置若漏氣，則試管內外便形不成壓力差，因此，只要創(chuàng)造條件使試管內外形成壓力差便可檢驗裝置的氣密性．根據(jù)已有裝置，可在塞緊塞子和關閉彈簧夾的前提下，向長頸漏斗中加水，若漏氣，則漏斗內外不能形成液面差；若氣密性良好，則漏斗中液面應比漏斗外液面高． (3)根據(jù)實驗裝置分析，要使制氣隨制隨停，需使固體與液體能隨時接觸，又能隨時脫離，為滿足這個要求，固體應在有孔塑料板之上，即為塊狀固體．若為粉末狀，則會掉到試管底部而不能與液體脫離，也就不能使反應停止．實驗室制CO2、H2S氣體的原料均為塊狀固體和液體，且均是在常溫下反應，故可用此裝置，而用MnO2催化過氧化氫分解制O2時，卻不可行，原因是催化劑MnO2為粉末狀固體． (4)食鹽與濃硫酸反應制HCl氣體需加熱，且食鹽為粉末狀固體，故不適宜于該裝置． 易錯點：不能由題中信息歸納出該裝置使用的條件：塊狀固體與液體反應，且能在常溫下進行．以致在后面的解答中出錯；對H2S、HCl的實驗室制法及MnO2催化H2O2制O2的內容不甚明了，導致回答(3)(4)問時失誤；因粗心把(3)問中的氣體名稱寫成了化學式；語言組織能力欠佳，在回答(1)(2)問時，詞不達意． 答案：(1)關閉彈簧夾時，反應產生的氣體使試管內液面上的壓力增加，所以液面下降． (2)塞緊橡皮塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗中注入一定量的水，使漏斗內的水面高于試管內的水面，停止加水一段時間后，漏斗中與試管中的液面差保持不變，說明裝置氣密性良好． (3)①二氧化碳　向上排空氣法　通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁 ②硫化氫　向上排空氣法　有臭雞蛋氣味(其他合理答案亦可) ③氧氣　排水集氣法　使帶余燼木條復燃 (4)因為此反應需要加熱，且食鹽為粉末狀固體． 提示：