题目内容
6．下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置．请回答下列问题：
（1）指出图中标有数字①的仪器名称：长颈漏斗．
（2）实验室用锌粒和稀盐酸反应制取氢气时可选用BD/BE/BF（填编号）装置组合来制取，写出该反应的化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2．
（3）F装置的用途较多，若用F装置来除去氢气中混有的水蒸气时，瓶内应盛放浓硫酸，说明浓硫酸能吸收水蒸气，但不与氢气反应，气体应从a（填a或b）端通入．
（4）查阅资料：氨气（NH3）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水．小芳同学用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物的方法制取氨气，她应选择的装置组合是AE/AF（填编号）．若小芳将收集满氨气的试管倒扣在滴有无色酚酞试液的水中，除观察到酚酞试液变红色的现象外，还能观察到的现象是试管内液面上升．
（5）某兴趣小组同学为探究催化剂的种类对氯酸钾分解温度的影响，设计以下对比实验，测定分解温度如下表（说明：分解温度越低，催化效果越好）
| 实验编号 | 实验药品 | 分解温度/℃ |
| ① | 3.0g氯酸钾 | 580 |
| ② | 3.0g氯酸钾、1.0g二氧化锰 | 350 |
| ③ | 3.0g氯酸钾、1.0g氧化铜 | 370 |
| ④ | Xg氯酸钾、1.0g氧化铁 | 390 |
④中x的值应为3.0．实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是MnO2．
分析 （1）依据实验室常用仪器的认识解决此题；
（2）根据发生装置和收集装置的选取方法考虑；并据锌和稀硫酸反应原理书写方程式；
（3）因为浓硫酸能吸收水蒸气，同时不能和氢气反应，可以用浓硫酸除去水蒸气；
（4）根据实验装置的选取方法分析解答；并据氨气的性质进行分析判断；
（5）氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可；控制变量法只能控制一个变量，因此X是3.0；根据表格数据二氧化锰做催化剂能在较低的温度下产生氧气，因此二氧化锰的催化效果好．
解答 解：（1）依据实验室常用仪器的认识解决此题．答案为：长颈漏斗；
（2）实验室用锌粒和稀盐酸反应制取氢气，不需加热，属于固液常温型，故选发生装置B，氢气密度比空气小且难溶于水，所以可用向下排空气法或排水法收集，反应的化学方程式是：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（3）因为浓硫酸能吸收水蒸气，同时不能和氢气反应，可以用浓硫酸除去水蒸气；气体从a端进入；
（4）用氯化铵（NH4Cl）和熟石灰两种固体反应物混合加热可制取氨气，属于固体加热型，故选发生装置A；根据题意：氨气极易溶于水、密度比空气小，所以需采用向下排空气法收集，其水溶液--氨水，能使无色酚酞试液变红，所以将收满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中，氨气溶于水使压强减小，会看到集气瓶内液面上升，且酚酞溶液变红；
（5）氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可，反应的方程式为：2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+O2↑；控制变量法只能控制一个变量，因此X是3.0；根据表格数据二氧化锰做催化剂能在较低的温度下产生氧气，因此二氧化锰的催化效果好．
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）BD/BE/BF，Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑；
（3）氢气，a；
（4）AE/AF，试管内液面上升；
（5）2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑；3.0，MnO2．
点评 本题考查了常见气体发生装置和收集装置的选择，完成此题，可以依据已有的知识进行．要求同学们在完成此类题目时，要熟知反应物的状态和反应的条件以及气体的密度和水溶性，以便做出正确的判断．
一、生活中使用的防寒热贴利用了铁生锈原理，其工作过程中实现了由化学能转化为热能．
二、铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭和氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，得到铁合金．一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（1）甲同学为探究铁合金中铁的质量分数，先后进行了四次实验（杂质不与稀硫酸反应），实验数据如下表：
| 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
| 所取合金的质量∕g | 10 | 10 | 20 | 30 |
| 所加稀硫酸的质量∕g | 100 | 120 | 80 | X |
| 生成氢气的质量∕g | 0.3 | 0.3 | 0.3 | Y |
（2）乙同学提出单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为2Fe2O3+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO2↑，为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？于是，他模拟工业炼铁设计如下对比实验（查阅资料知NaOH溶液可吸收CO2气体）：
①取两份相同质量的氧化铁粉末．一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的硬质试管中；另一份放入下图装置B的硬质玻璃管中．
②装置A和B两组实验同时开始进行．在装置B的发应中，实验开始前，先通CO（选填“通CO”或“加热”）；实验结束后，继续通入CO直至冷却至室温．
此时，发现装置B的硬质玻璃管中固体完全由红色变为黑色，装置A的硬质试管中仍有红色固体．因而他认为焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，不易完全反应是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因．
（3）丙同学经过查阅资料发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个生铁和焦炭都是固体，不易分离．
（4）丁同学利用图B装置，取不同质量的铁的氧化物进行实验．所得实验数据如下：
| 实验序号 | 铁的氧化物质量/g | 生成铁的质量/g |
| 1 | 4.00 | 2.81 |
| 2 | 8.00 | 7.62 |
| 3 | 10.00 | 7.01 |
| 4 | 12.00 | 8.42 |
| 5 | 14.00 | 9.81 |
| 6 | 16.00 | 11.22 |
| 7 | 18.00 | 12.63 |
| 8 | 20.00 | 14.03 |
| A． | 某物质经检测只含一种元素，该物质一定是单质 | |
| B． | 炼铁主要是还原过程而炼钢主要是氧化过程 | |
| C． | 一种元素在一种化合物中可显示不同的化合价 | |
| D． | 均一、稳定的液体一定是溶液 |
| A． | 反应前后各物质均由分子构成 | B． | 该反应为分解反应 | ||
| C． | 反应前后原子的数目不变 | D． | 反应前后均为混合物 |
| A． | 明矾溶液可以区分硬水和软水 | |
| B． | 自来水厂净化水的过程，发生的变化都是物理变化 | |
| C． | 为了节约用水，可以用工业废水直接浇灌农田 | |
| D． | 水与过氧化氢的组成元素相同，均可通过化学反应生成氧气 |