Question

以下是實驗室制取氣體時常用的裝置．

請按要求填空：
（1）制取并收集氧氣，應選用上圖中的

 

裝置．（填代號，下同）
（2）制取并收集氫氣，應選用上圖中的

 

裝置．
若在相同條件下，將鎂、鋁、鐵分別放入盛有相同質量、相同質量分數的足量稀硫酸的3個燒杯中．反應結束后，發現所得3種溶液的質量相等，則投入3種金屬的質量由小到大的順序是

 

．

（3）制取并收集二氧化碳，應選用上圖中的

 

裝置．
為了得到較多的二氧化碳氣體，甲、乙兩個化學興趣小組分別設計了如圖所示的E、F裝置．你認為可行的是

 

裝置．

Answer 1

分析：（1）根據反應物的狀態和反應條件確定發生裝置，根據氣體的密度和溶水性確定收集裝置．
（2）根據反應物的狀態和反應條件確定發生裝置，根據氣體的密度和溶水性確定收集裝置；金屬的質量+稀硫酸的質量-氫氣的質量=所得溶液的質量，根據題意，三份稀硫酸的質量相等，三份所得溶液的質量相等，則三份（金屬的質量-氫氣的質量）的差肯定相等，根據鎂、鋁、鐵三種金屬置換氫氣的能力進行分析．
（3）根據反應物的狀態和反應條件確定發生裝置，根據氣體的密度和溶水性確定收集裝置；從裝置的注意事項進行考慮．

解答：解：（1）實驗室制氧氣的方法有三種，用分解過氧化氫溶液的方法制氧氣，反應物的狀態是固態和液態，反應條件是常溫，應選固-液不加熱型的發生裝置，用加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀的方法制氧氣，反應物的狀態是固態，反應條件是加熱，應選固-固加熱型的發生裝置，氧氣不易溶于水，密度比空氣大，可用排水法或向上排空氣法收集．故答案為：AC或AD或BC或BD
（2）實驗室通常用鋅粒與稀硫酸反應制取氫氣，反應物的狀態是固態和液態，反應條件是常溫，應選固-液不加熱型的發生裝置，氫氣的密度比空氣小，難溶于水，可用排水法或向下排空氣法收集；要得到兩份質量的氫氣需要鎂24份，鋁18份，鐵56份，則三個燒杯中增加的質量分別是鎂質量的

22

24

，即

11

12

，鋁質量的

16

18

，即

8

9

，鐵質量的

54

56

，即

27

28

，根據題意可知，只有當三個燒杯中增加的質量相等時，所得三種溶液的質量才會相等．設三個燒杯中增加的質量都為a，則所加鎂的質量為1

1

11

 a，鋁的質量為1

1

8

a，鐵的質量為1

1

27

a，因為1

1

27

a＜1

1

11

a＜1

1

8

a，所以所加三種金屬質量由小到大的順序是鐵、鎂、鋁．故答案為：BD         鐵、鎂、鋁
（3）實驗室制取二氧化碳，反應物的狀態是固態，反應條件是常溫，應選固-液不加熱型的發生裝置，二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水，只能用排水法收集．使用該固-液不加熱型的裝置時，長頸漏斗下端的管口要伸到液面下，否則生成的氣體從長頸漏斗下端的管口跑掉，因此E裝置可行．故答案為：BC      E

點評：（1）本道題主要考查了氣體發生裝置和收集裝置的選取，學生一定要將這些常用裝置選擇的條件分清楚；
（2）本道題的難點是第（2）小題的第二個空，分析起來比較麻煩，要求學生在學習過程中要將一些常用的數字記住，例如要得到兩份質量的氫氣，需要鎂、鐵、鋁、鋅各多少份等．