Question

20．從事科學實驗的重要環節是進行科學實驗的設計．科學實驗的正確步驟應為：①明確實驗目的②收集有關資料③設計合理方案④進行科學實驗．請你按照以上四步，完成以下實驗設計，（所用裝置圖用序號表示）

在實驗室中，經常用固體Zn和稀硫酸（H₂SO₄）的混合物在常溫下反應的方法制取氫氣，反應生成 ZnSO₄和H₂．已知在標準狀況下，氫氣的密度為0.089g/L，空氣的密度為l.293g/L，且在常溫常壓下，l體積水能溶解0.002體積的氫氣．
①明確實驗目的：制取氫氣．
②收集有關資料：氫氣的密度小于空氣密度且不易溶于水．固體Zn和稀硫酸（H₂SO₄）的混合物在常溫下反應制取氫氣的化學方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
③設計合理方案：發生裝置選用A，收集裝置選用C或E．

Answer 1

分析 ①根據該實驗是為了制取氫氣解答；
②根據氫氣密度比空氣小，不易溶于水和鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣解答；
③根據鋅和稀硫酸常溫下就能反應生成氫氣、反應物是固液混合物選擇氣體的發生裝置；然后根據氫氣的密度和溶解性選擇收集方法解答．

解答 解：①該實驗是為了制取氫氣，故答案：制取氫氣；
②氫氣密度比空氣小，不易溶于水和鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，反應的化學方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；故答案：小；不易溶于；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
③鋅和稀硫酸常溫下就能反應生成氫氣、反應物是固液混合物，故選A制氫氣；氫氣密度比空氣小，所以可選用向下排空氣法收集；氫氣不易溶于水，也可用排水法收集，故答案：A；C或D．

點評 本題考查氣體的制取，氣體的發生裝置選擇的依據是反應物的狀態和反應條件，收集方法根據氣體的密度和溶解性選擇，要熟練掌握．