Question

20．实验室常用下列装置如图1制取气体

（1）写出图中有标号仪器的名称：a酒精灯、b铁架台；
（2）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气．常温下NH₃是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，NH₃极易溶于水．氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体．①制取氨气反应的方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaCl₂+2NH₃↑+2X．X的化学式为：H₂O．
②若用F装置来收集NH₃，气体应从N导管口进入．（选填“M”或“N”）
③请写出氨气和氧化铜反应的化学方程式2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑．
（3）氢气是最清洁的燃料，它的密度比空气小，难溶于水，实验室常用锌粒与稀硫酸反应来制得．除氢气外还生成硫酸锌，其反应的化学方程式为Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．收集氢气的装置可选用C（或D、F）．（填序号）
（4）小明用大理石与稀盐酸反应制取CO₂，可选用的发生装置是B，收集装置是E（或F）．
①图2是小明实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是（填字母标号，下同）cabde，其中操作有误的是d．
②加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生CO₂，其方程式分别是：
NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O+CO₂↑
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
乙同学利用加热碳酸氢钠的方法制取CO₂，应该选用的发生装置是A．他不选用碳酸氢铵制取CO₂的理由是生成物中有两种气体，会导致收集的二氧化碳不纯．
③实验室里将用B装置制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的原因是盐酸太浓（合理均可）．（答出一点即可）

Answer 1

分析 （1）据常用仪器回答；
（2）①根据质量守恒定律分析化学反应方程式可求得X的化学式；
②NH₃密度比空气小，要用向下排空气法收集；
③氨气与氧化铜生成单质铜，水和氮气，据此书写方程式；
（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，氢气不溶于水且密度比空气小，要用排水法或向下排空气法收集；
（4）实验室制二氧化碳用的是大理石和稀盐酸，是属于“固液不加热型”，故选用B装置，二氧化碳密度比空气大，故用向上排空气法收集二氧化碳；
①按照实验操作基本流程，实验操作基本步骤作答；
②碳酸氢钠为固体，反应需要加热，属于“固体加热型”；制取气体时生成物不能同时有两种气体，两种气体无法区别，收集到的是混合物；
③若盐酸太浓，盐酸要挥发，生成物中含有大量氯化氢气体，溶于水为盐酸，盐酸会和碳酸钙反应生成氯化钙和水，也可能是石灰水变质．

解答 解：（1）通过分析实验室常用仪器的名称可知：a、酒精灯，b、铁架台；
（2）①据质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变，通过分析化学反应方程式可知X的化学式为：H₂O；
②因为NH₃密度比空气小，需用用向下排空气法，而从N导管口进入为向下排空气法，将空气挤压到集气瓶底部排出；
③氨气与氧化铜加热的条件下生成单质铜，水和氮气，反应的化学方程式为：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑；
（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，同时生成硫酸锌，反应的化学方程式为：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
∵氢气不溶于水且密度比空气小，∴可用排水法和向下排空气法收集；
（4）实验室制二氧化碳用的是大理石和稀盐酸，大理石为固体，稀硫酸为液体，且不需加热，故选B发生装置；二氧化碳密度比空气大，故用向上排空气法收集；收集装置中，E为向上排空气法，F从M端进入时为向上排空气法；
①按照实验操作基本流程，实验操作基本顺序为：检验装置气密性、加入药品、收集气体、验满、清洗仪器、整理桌面，故选cabde；
验满二氧化碳的正确方法为：用燃烧的木条伸到集气瓶口，d图示中将燃烧的小木条伸到了集气瓶中，故错误；
②用加热碳酸氢钠的方法制取CO₂，属于固体加热型，故选发生装置A；
∵加热碳酸氢铵生成二氧化碳和氨气两种气体，收集到的气体为混合物，故不能用碳酸氢铵制取二氧化碳；
③制取二氧化碳应用大理石和稀盐酸，若盐酸太浓，盐酸会挥发产生氯化氢气体，生成物中会含有大量氯化氢气体，溶于水生成盐酸和澄清石灰水中的溶质氢氧化钙反应，则石灰水不会变浑浊；若石灰水已经变质，也不会变中；
故答案为：（1）酒精灯；铁架台；
（2）①H₂O；②N；③2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑；
（3）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；C（或D、F）；
（4）B；E（或F）；
①cabde；d；②A；生成物中有两种气体，会导致收集的二氧化碳不纯；③盐酸太浓（合理均可）．

点评 本题考查知识综合而全面，既考查了实验室制取气体的反应原理、发生和实际装置的选取方法、常用仪器、实验步骤，质量守恒定律的应用、及对实验方案的评价等，能较好考查学生分析、解决问题的能力．