Question

根據圖1裝置，結合所學化學知識回答下列問題：
（1）H₂是一種重要化工生產原料，也是一種極具開發前景的清潔能源．實驗室常用鋅粒與稀硫酸來制取H₂，以便研究H₂的性質，下面是-些常見的化學儀器或裝置，請按要求填空：
①寫出圖1儀器的名稱：b______，f______；
②選取圖1儀器中的______（填字母）可組裝成制備和收集H₂的裝置；
③此套制備H₂的裝置______（填“能”或“不能”）制備O₂，如果能，請寫出用其制備O₂反應的化學方程式；如果不能，說明理由：______（此空寫化學方程式或說明不能的理由）．
（2）工業上制取的氫氣中常混有少量二氧化碳雜質，分離H₂、CO₂的混合氣體可采用圖2所示的裝置．操作步驟如下：
①關閉活塞B，打開活塞A，通入混合氣體，可收集到______氣體．
②然后，______（填操作），又可收集到另一種氣體．此時廣口瓶
中發生的一個反應方程式為______．
（3）在①干燥氣體、②做反應容器、③與量筒組合測氣體體積中，可用圖3裝置進行操作的是______ （填字母）．
A．只有①②B．只有②③C．只有①③D．①②③

Answer 1

解：（1）①圖1編號儀器分別是長頸漏斗和燒杯；
②實驗室常用鋅粒與稀硫酸來制取H₂，可用錐形瓶作反應容器，長頸漏斗添加硫酸，氫氣的密度比空氣小，不能用向上排空氣法收集，難溶于水，可用排水法收集；
③制取氫氣的裝置屬于固體和液體常溫反應，實驗室利用雙氧水制取氧氣也可用此發生裝置，反應方程式是：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
（2））①氫氣不與氫氧化鈉溶液反應，而二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，所以關閉活塞B，打開活塞A，通入混合氣體，可收集到氫氣；
②二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉，碳酸鈉與稀硫酸反應生成二氧化碳，所以在完成①之后，關閉活塞A，打開活塞B，這時B中的稀硫酸與步驟①中二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉反應，生成二氧化碳，所以此時可收集到二氧化碳，反應的方程式是：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（3）圖示裝置的作用：氣體長進短出可以用于干燥氣體；可以做反應容器，在裝置中裝入水，氣體短進長出可以貯存氣體；與量筒組合測氣體體積，裝置中裝滿水，氣體從短的一端進入，水從長的一端排出，通過測量排出水的體積，測量出氣體的體積；
故答案為：（1）①長頸漏斗；燒杯；②bde；③能；2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
（2）①H₂；②關閉活塞A，打開活塞B；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（3）D．
分析：（1）①據常用儀器回答；
②據實驗室制取氫氣的反應物的狀態和反應條件選擇儀器，并據氫氣的密度和溶解性確定收集方法；
③制取氫氣的裝置屬于固體和液體常溫反應，實驗室利用雙氧水制取氧氣也可用此發生裝置，據反應原理書寫方程式；
（2）①根據氫氣不與氫氧化鈉溶液反應，而二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應分析；
②根據二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉，碳酸鈉與稀硫酸反應生成二氧化碳分析；
（3）圖示裝置的作用：氣體長進短出可以用于干燥氣體；可以做反應容器，在裝置中裝入水，氣體短進長出可以貯存氣體；與量筒組合測氣體體積，裝置中裝滿水，氣體從短的一端進入，水從長的一端排出，通過測量排出水的體積，測量出氣體的體積．
點評：實驗發生裝置的選擇要根據反應物的狀態和反應條件，氣體收集裝置的選擇要根據氣體的密度和溶水性，并了解 實驗室制取氧氣、二氧化碳的原理、裝置的作用等，并會依據物質的性質、裝置特點分析解決相關問題．