Question

3月11日，日本仙臺港以東發生大地震．受其影響，當地時間12日下午，日本福島第一核電站1號機組內發生氫氣爆炸．
（1）機組內氫氣的來源是：冷卻系統被破壞后，核燃料棒外由鋯（Zr）合金做的包殼被加熱到1200℃以上時，和水發生反應，生成氧化鋯（ZrO₂），并放出氫氣．氧化鋯中鋯的化合價為______； 氫氣爆炸的化學方程式為______ 2H₂O

Answer 1

【答案】分析：（1）根據化合物中正負化合價代數和為零的原則解答，根據反應物和生成物反應條件，可書寫化學方程式．
（2）根據實驗室制取氫氣的反應原理，反應物的狀態、反應條件選擇發生裝置．
（3）制得的氫氣含有少量水蒸氣和HCI氣體，若要得到干燥、純凈的氫氣，需要先除去氯化氫氣體，然后除去水蒸氣．因此需要先將氣體通過氫氧化鈉溶液，然后通過濃硫酸溶液．用E裝置收集密度比空氣小的氣體，氣體應該是短進長出．
（4）利用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體混合物制取甲烷氣體，是固固加熱型裝置，實驗結束時要防止倒吸現象的發生．
解答：解：（1）由題意氧化鋯化學式為ZrO₂），在其中氧為-2價，故Zr為+4價，氫氣燃燒的化學方程式為：2H₂+O₂2H₂O；
（2）實驗室常用鋅粒和稀硫酸來制取氫氣，反應的化學方程式為 Zn+H₂SO₄═H₂↑+ZnSO₄；固液反應不需要加熱，故選B，裝置A中玻璃儀器有試管、酒精燈．
（3）若要得到干燥、純凈的氫氣，需要先除去氯化氫氣體，然后除去水蒸氣．用E裝置收集密度比空氣小的氣體，氣體應該是短進長出．故填：③→④→②→①；⑥；⑤
（5）加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷氣體，反應物的狀態為固態，反應條件為加熱，應選的發生裝置為固-固加熱型，為防止排水法收集氣體時倒吸現象的發生，一般是先移除導管再撤掉酒精燈．
故答案為：（1）+4   2H₂+O₂2H₂O
（2）Zn+H₂SO₄═H₂↑+ZnSO₄  B，試管，酒精燈
（3）③④②①⑥⑤
（4）A，先將導管從水槽中取出，再熄滅酒精燈
點評：氣體的制取是教材上最主要的實驗之一，在考查中占有重要地位，要熟練掌握氣體制取的儀器的使用、裝置的選擇、原理及方程式、步驟、注意事項、裝置評價，裝置改進等知識點，并能靈活應用．