Question

3．實驗室常用的幾種氣體發(fā)生裝置如圖1A、B、C、D所示：
（1）實驗室可以用B或C．裝置制取氨氣，如果用C裝置，通常使用的藥品是濃氨水和氧化鈣或氫氧化鈉固體或堿石灰．檢查C裝置氣密性是否良好的操作方法是將導氣管通入水槽中，用手捂住圓底燒瓶底部，若導氣管口處有氣泡冒出，松開手后在導氣管中形成一段水柱，證明氣密性完好．．
若用B裝置制取氨氣，用化學方程式表示制取氨氣的反應原理Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（2）若用KMnO₄與濃鹽酸反應制取氯氣，應選用的氣體發(fā)生裝置是C，用離子方程式表示制取氯氣的反應原理2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O．
（3）若用A裝置與D裝置相連制取收集X氣體，則X可能是下列氣體中的③．
①CO₂ ②NO ③Cl₂ ④H₂．其中在D裝置連接小燒杯目的是吸收尾氣防止產(chǎn)生污染，發(fā)生反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（4）如圖2是某同學設計收集氨氣的幾種裝置，其中可行的是d．

Answer 1

分析 （1）C裝置是液體和固體不需要加熱進行的氣體制備反應裝置，據(jù)此選擇合適的試劑；依據(jù)裝置氣密性檢查的常規(guī)方法回答；B裝置制取氨氣，反應物為固體與液體加熱制備氣體；
（2）KMnO₄與濃鹽酸反應制取氯氣，選擇裝置我固體與液體不加熱；
（3）若用A裝置與D裝置相連制取收集X氣體，制取氣體的特點為：反應物為固體與液體加熱，密度大于空氣密度，且氣體可利用濃硫酸干燥，需要尾氣處理；氯氣有毒，直接排放能夠引起空氣污染，應進行尾氣處理，氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（4）依據(jù)氨氣密度小于空氣密度，極易溶于水選擇合適的收集裝置．

解答 解：（1）C裝置適用于固體和液體不加熱制氣體，制取氨氣應選擇濃氨水和氧化鈣或堿石灰或氫氧化鈉固體；
檢查裝置氣密性的方法是利用壓強變化和液面變化來設計檢驗，將導氣管通入水槽中，用手捂住圓底燒瓶底部，若導氣管口處有氣泡冒出，松開手后在導氣管中形成一段水柱，證明氣密性完好；
采用B裝置制備氨氣時應選擇用氫氧化鈣和氯化銨固體加熱反應，反應方程式：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案為：濃氨水和氧化鈣或氫氧化鈉固體或堿石灰；將導氣管通入水槽中，用手捂住圓底燒瓶底部，若導氣管口處有氣泡冒出，松開手后在導氣管中形成一段水柱，證明氣密性完好；Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）KMnO₄與濃鹽酸反應制取氯氣，選擇裝置我固體與液體不加熱，所以應選擇裝置C；
高錳酸鉀與濃鹽酸反應生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水，離子方程式：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案為：C；2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
（3）若用A裝置與D裝置相連制取收集X氣體，制取氣體的特點為：反應物為固體與液體加熱，密度大于空氣密度，且氣體可利用濃硫酸干燥，需要尾氣處理；
①．制取CO₂時不需要加熱也不不必處理尾氣，故A錯誤；
②．NO不能用排空氣法收集，故B錯誤；
③．二氧化錳與濃鹽酸加熱生成氯氣，氯氣密度大于空氣密度，能夠用濃硫酸干燥，氯氣可以用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，故C正確；
④．氫氣密度小于空氣 密度，故D錯誤；
氯氣有毒，直接排放能夠引起空氣污染，應進行尾氣處理，氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故選：③；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）氨氣密度小于空氣密度，極易溶于水，應選擇向下排氣法收集，不能用排水法收集，收集不能用密封裝置，
所以只有d符合題意；
故選：d．

點評 本題考查了氣體的實驗室制備和裝置的應用，明確氣體制備原理是解題關鍵，側重考查學生對實驗知識掌握的熟練程度，題目難度中等．