Question

15．氫氣是最輕的氣體，難溶于水．實驗室用稀鹽酸和金屬鋅制取氫氣．氫氣作為未來的理想能源，是航天工業的高能燃料，也是化工生產的重要原料．實驗室通常采用下面裝置制取少量氫氣，請根據要求回答：

（1）寫出上述儀器的名稱：b長頸漏斗．
（2）選取上述儀器中的bde（填字母代號）組裝成制備和收集氫氣的裝置，此套裝置可否用于實驗室制取二氧化碳不能（填“能”或“不能”）；寫出實驗室用稀鹽酸和石灰石制取二氧化碳的化學反應方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）為安全起見，在點燃氫氣之前，必須進行的操作是檢驗純度；
（4）若某同學設計了圖A的裝置，并用儀器③收集氧氣．其中，儀器①中盛放的試劑名稱是過氧化氫溶液，加入藥品通常采用“把該試劑緩緩加入盛有少量MnO₂的反應容器中”，其優點是可以控制反應的速度，MnO₂可以連續反應使用，理由是反應前后二氧化錳的質量和化學性質不變．可用③收集氧氣的原因是氧氣不易溶于水，此法生成氧氣的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．若用B圖裝置進行“排空氣法”收集氧氣，請把圖中的“導氣管”補畫完整．

Answer 1

分析 長頸漏斗方便加液體藥品，制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．實驗室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應制氫氣的，氫氣難溶于水，密度比空氣的密度小，因此可以用排水法和向下排空氣法收集；為安全起見，在點燃氫氣之前，必須進行的操作是檢驗純度，因為不純會爆炸．

解答 解：（1）長頸漏斗方便加液體藥品，故答案為：長頸漏斗；
（2）本題中是用鋅粒和鹽酸在常溫下反應制氫氣的，氫氣難溶于水，密度比空氣的密度小，因此可以用排水法和向下排空氣法收集；因此應選取上述儀器中的bde，此套裝置不能用于實驗室制取二氧化碳，因為二氧化碳不能用排水法收集；碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，配平即可；故答案為：bde；不能；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）為安全起見，在點燃氫氣之前，必須進行的操作是檢驗純度，因為不純會爆炸；故答案為：檢驗純度；
（4）儀器①中盛放的試劑名稱是過氧化氫溶液，加入藥品通常采用“把該試劑緩緩加入盛有少量MnO₂的反應容器中”，其優點是可以控制反應的速度；MnO₂可以連續反應使用，理由是：反應前后二氧化錳的質量和化學性質不變；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，要注意配平；故答案為：過氧化氫溶液；可以控制反應的速度；反應前后二氧化錳的質量和化學性質不變；氧氣不易溶于水；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．