Question

如图是实验室制取气体时常用的装置．

请按要求填空：
（1）制取并收集氧气，应选用上图中的

 

装置．（填代号，下同）
（2）制取并收集氢气，应选用上图中的

 

装置．
（3）若在相同条件下，将镁、铝、铁分别放入盛有相同质量、相同质量分数的足量稀硫酸的3个烧杯中．反应结束后，发现所得3种溶液的质量相等，则投入3种金属的质量由小到大的顺序是

 

．

Answer 1

考点：氧气的收集方法,常用气体的收集方法,金属的化学性质

专题：金属与金属材料,常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）据实验室制取氧气的方法结合装置图分析解答；
（2）据反应物状态和反应条件选择发生装置，据氢气的密度和溶解性选择收集装置；
（3）根据反应物的状态和反应条件确定发生装置，根据气体的密度和溶水性确定收集装置；金属的质量+稀硫酸的质量-氢气的质量=所得溶液的质量，根据题意，三份稀硫酸的质量相等，三份所得溶液的质量相等，则三份（金属的质量-氢气的质量）的差肯定相等，根据镁、铝、铁三种金属置换氢气的能力进行分析．

解答：解：
（1）实验室可用加热氯酸钾或高锰酸钾的方法制取氧气，属于固体加热型，可用发生装置A，还可用过氧化氢分解制取氧气，属于固液常温型，可用B装置制取，氧气的密度比空气大、不易溶于水，所以用向上排空气法收集和排水法收集；
（2）实验室制取氢气用锌粒和稀硫酸，属于固液常温型，可选发生装置B，氢气的密度比空气小、难容溶于水，所以用向下排空气法收集和排水法收集；
（3）实验室通常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气，反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固-液不加热型的发生装置，氢气的密度比空气小，难溶于水，可用排水法或向下排空气法收集；要得到两份质量的氢气需要镁24份，铝18份，铁56份，则三个烧杯中增加的质量分别是镁质量的

22

24

=

11

12

，铝质量的

16

18

=

8

9

，铁质量的

54

56

=

27

28

，根据题意可知，只有当三个烧杯中增加的质量相等时，所得三种溶液的质量才会相等．设三个烧杯中增加的质量都为a，则所加镁的质量为

12a

11

，铝的质量为

9a

8

，铁的质量为

28a

27

，因为

28a

27

＜

12a

11

＜

9a

8

，所以所加三种金属质量由小到大的顺序是铁、镁、铝．
故答案为：
（1）AC或AD或BC或BD
（2）BD        
（3）铁、镁、铝

点评：本道题主要考查了气体发生装置和收集装置的选取，学生一定要将这些常用装置选择的条件分清楚．