Question

2．根据如图回答问题．

（1）实验室制取二氧化碳的化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，选用的装置组合是CG （选填装置编号，下同）．写出用该组合在实验室制取的另一种常见气体的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
某化学兴趣小组在老师指导下制取、干燥、收集氨气，并探究氨气的一些性质．
【查阅资料】
①氨气通常情况下是有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，极易溶于水．
②氨水，主要成分NH₃•H₂O（一水合氨），氨气的水溶液，易挥发，具有部分碱的通性．NH₃•H₂O不稳定，受热易分解出氨气．
（2）将浓氨水滴加到固体烧碱上可以快速产生氨气，发生装置最好选用C．请写出固体烧碱在此过程中的作用：烧碱溶于水放出热量，促进氨水挥发．（任写一条）
（3）实验室通过直接加热浓氨水的方法也可以获得氨气，但混有大量水蒸气．现欲用此方法制取干燥的氨气，其装置组合是BDG．

图为合成氨的模拟实验装置图（玻璃管中是铁粉和石棉绒组成的混合物）．步骤：①检查气密性；②使锌粒和稀硫酸反应一段时间；③在Y型管盛有亚硝酸钠和氯化铵饱和溶液的一边加热（NH₄Cl+NaNO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+2H₂O+N₂↑）；④到产生氮气较快时，将酒精灯移至玻璃管下方加热．
（4）反应开始前使锌粒和稀硫酸反应一段时间的目的是：排出装置内部的空气，防止可能发生的爆炸，同时生成尽可能多的氢气，提高氢气浓度从而提高氮气的转化率．
（5）当锥形瓶中出现酚酞溶液变红现象，表示有氨气生成．
（6）写出玻璃管中生成氨气的化学方程式：N₂+3H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$2NH₃．

Answer 1

分析 （1）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
二氧化碳能够溶于水，密度比空气大；
通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
（2）氢氧化钠溶于水能够放出大量的热；
（3）碱石灰中含有氧化钙和氢氧化钠，可以用来干燥氨气；
（4）氢气属于可燃性气体，与空气或氧气混合达到一定程度时，遇明火会发生爆炸；
反应物的浓度越大，物质的转化率越高；
（5）氨水显碱性，能使酚酞试液变红色；
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式．

解答 解：（1）实验室制取二氧化碳的化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
反应不需要加热，应该用C装置作为发生装置；
二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用G装置收集；
用该组合在实验室可以利用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）将浓氨水滴加到固体烧碱上可以快速产生氨气，发生装置最好选用C装置；
固体烧碱在此过程中的作用是烧碱溶于水放出热量，促进氨水挥发，或烧碱溶于水放出热量，促进一水合氨分解出氨气．
（3）欲用此方法制取干燥的氨气，其装置组合是：通过B装置制取氨气，通过D装置干燥氨气，通过G装置收集氨气．
（4）反应开始前使锌粒和稀硫酸反应一段时间的目的是：排出装置内部的空气，防止可能发生的爆炸，同时生成尽可能多的氢气，提高氢气浓度从而提高氮气的转化率．
（5）当锥形瓶中出现酚酞溶液变红现象，表示有氨气生成．
（6）玻璃管中生成氨气的化学方程式为：N₂+3H₂ $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$2NH₃；
故答案为：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；CG；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）C；烧碱溶于水放出热量，促进氨水挥发；
（3）BDG；
（4）排出装置内部的空气，防止可能发生的爆炸，同时生成尽可能多的氢气，提高氢气浓度从而提高氮气的转化率；
（5）酚酞溶液变红；
（6）N₂+3H₂ $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$2NH₃．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础，能很好考查学生应用知识分析、解决问题的能力．