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3月11日,日本仙台港以东发生大地震.受其影响,当地时间12日下午,日本福岛第一核电站1号机组内发生氢气爆炸.
(1)机组内氢气的来源是:冷却系统被破坏后,核燃料棒外由锆(Zr)合金做的包壳被加热到1200℃以上时,和水发生反应,生成氧化锆(ZrO2),并放出氢气.氧化锆中锆的化合价为______; 氢气爆炸的化学方程式为______ 2H2O
【答案】分析:(1)根据化合物中正负化合价代数和为零的原则解答,根据反应物和生成物反应条件,可书写化学方程式.
(2)根据实验室制取氢气的反应原理,反应物的状态、反应条件选择发生装置.
(3)制得的氢气含有少量水蒸气和HCI气体,若要得到干燥、纯净的氢气,需要先除去氯化氢气体,然后除去水蒸气.因此需要先将气体通过氢氧化钠溶液,然后通过浓硫酸溶液.用E装置收集密度比空气小的气体,气体应该是短进长出.
(4)利用无水醋酸钠和碱石灰两种固体混合物制取甲烷气体,是固固加热型装置,实验结束时要防止倒吸现象的发生.
解答:解:(1)由题意氧化锆化学式为ZrO2),在其中氧为-2价,故Zr为+4价,氢气燃烧的化学方程式为:2H2+O22H2O;
(2)实验室常用锌粒和稀硫酸来制取氢气,反应的化学方程式为 Zn+H2SO4═H2↑+ZnSO4;固液反应不需要加热,故选B,装置A中玻璃仪器有试管、酒精灯.
(3)若要得到干燥、纯净的氢气,需要先除去氯化氢气体,然后除去水蒸气.用E装置收集密度比空气小的气体,气体应该是短进长出.故填:③→④→②→①;⑥;⑤
(5)加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体,反应物的状态为固态,反应条件为加热,应选的发生装置为固-固加热型,为防止排水法收集气体时倒吸现象的发生,一般是先移除导管再撤掉酒精灯.
故答案为:(1)+4   2H2+O22H2O
(2)Zn+H2SO4═H2↑+ZnSO4  B,试管,酒精灯
(3)③④②①⑥⑤
(4)A,先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯
点评:气体的制取是教材上最主要的实验之一,在考查中占有重要地位,要熟练掌握气体制取的仪器的使用、装置的选择、原理及方程式、步骤、注意事项、装置评价,装置改进等知识点,并能灵活应用.
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