Question

20．实验室常用如图2的装置制取气体，我能根据所学知识回答下列问题．

（1）写出有标号仪器的名称：a锥形瓶．
（2）写出实验室用A装置制取某种气体的一个化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑或2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）实验室若用稀盐酸和碳酸钙粉末混合制取二氧化碳，不选B而选用C做气体发生装置，你认为其理由是C可以控制反应的速率．
（4）氨气（NH₃）是一种无色有刺激性气味、极易溶于水、密度比空气小的气体，它能使无色酚酞溶液变为红色．某学习小组在探究活动中要制取一定量的氨气，该小组查阅资料后，得知以下两种方法可以制取氨气：
第一种方法：氮气与氢气在高温、高压、催化剂的条件下生成氨气；
第二种方法：氯化铵固体和氢氧化钙粉末在加热条件下生成氨气，同时生成氯化钙和水．
①该小组同学没有选择第一种方法制取氨气的原因是反应条件难以实现．
②实验室制取氨气的装置组合是AF（填序号），该反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O．
（5）按如图2安装好装置，然后打开橡皮管上的夹子，将胶头滴管中的少量水挤入盛满干燥氨气的烧瓶中，可观察到的现象为烧瓶内形成红色的喷泉；理由是氨气溶于水，造成烧瓶内压强减小，外界气压大于烧瓶内压强，氨水呈碱性，可使酚酞试液变红．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器解答；
（2）据图示可分析得：A为固体加热制取气体的装置解答；
（3）根据B．C都可用于固体与液体不加热制取气体的反应，而C优于B之处是C中注射器可控制液体的加入，进而控制反应的进行解答；
（4）根据制取氨气的第一种方法需要高温高压催化剂，条件比较苛刻．所以不宜选择第一种方式解答；
（5）根据氨气极易溶解于水，所以能够形成喷泉，当滴入酚酞时，氨水显碱性，导致溶液显示为红色解答．

解答 解：（1）根据实验室常用仪器可知：a是锥形瓶；
（2）A为固体加热制取气体的装置，实验室制氧气可采用高锰酸钾或氯酸钾加热分解，化学方程式为为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑或2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
（3）B、C都可用于固体与液体不加热制取气体的反应，而C优于B之处是C中注射器可控制液体的加入，进而控制反应的进行，故答案为：控制反应的速率；
（4））①第一种方法的反应条件太苛刻，不容易实现，而第二种方法的反应条件容易实现，因此该小组同学没有选择第一种方法制取氨气．
②用氯化铵固体和熟石灰粉末反应制取氨气需要加热，应该用A装置作为发生装置；
氨气极易溶于水，不能用排水法收集，密度比空气小，可以用向下排空气法收集，即用F装置收集．
氯化铵与氢氧化钙在加热条件下生成氨气、氯化钙、水，化学方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（5）由于氨气极易溶解于水，所以当使用喷泉装置进行实验时，会形成喷泉，同时氨气溶解于得到的是氨水，氨水显碱性，所以会形成红色的喷泉．
答案：
（1）锥形瓶；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑或2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
（3）C可以控制反应的速率；
（4）①反应条件难以实现；②AF；2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（5）烧瓶内形成红色的喷泉；氨气溶于水，造成烧瓶内压强减小，外界气压大于烧瓶内压强，氨水呈碱性，可使酚酞试液变红．

点评 本题考查了由装置选择制备的气体及原理、不同装置的优点以及由物质的性质选用装置，学生需要对常见气体的制备、性质熟悉，还要能够对所提供的信息进行分析运用．