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下圖所示的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；①根據三種溶液質量相等，可能放出的氫不相等，參加反應的三金屬也不相等；
②三種溶液質量相等由參加反應的三金屬不同和放出氫多少不同來實現；
③根據化學方程式來計算分析，當參加反應的三金屬質量相等時，鋁置換出的氫最多，鎂次之，鐵最少，得到的三種溶液質量硫酸鋁最少，硫酸鎂次之，硫酸亞鐵最多；若要達到三溶液質量相等應增加鋁和鎂的質量，它們的質量應是鋁大于鎂，鎂大于鐵；
（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；三種溶液質量相等由參加反應的三金屬不同和放出氫多少不同來實現；根據化學方程式來計算分析，當參加反應的三金屬質量相等時，鋁置換出的氫最多，鎂次之，鐵最少．得到的三種溶液質量硫酸鋁最少，硫酸鎂次之，硫酸亞鐵最多；若要達到三溶液質量相等應增加鋁和鎂的質量，它們的質量應是鋁大于鎂，鎂大于鐵．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：發生裝置的選擇要考慮反應物的狀態和反應條件，氣體收集裝置的選擇要看收集氣體的密度和溶水性，這些是化學實驗中的常見問題，同學們一定要記清．