Question

（1）某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空：①用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的最佳装置组合是（填序号）

 

；反应方程式：

 

②实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂．你认为上图中最适合制取乙炔气体的发生装置是

 

； 如果用如图所示装置收集乙炔，气体应从

 

  （填“a”或“b”）端管口通入．
③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，其水溶液呈碱性；
A．制取并收集一瓶干燥氨气的装置连接顺序为（填编号）．

 

；
B．小芳将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中，观察到的现象是

 

④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．写出该反应方程式

 

（2）老师每次做有关镁的实验时都会强调：镁是一种银白色有金属光泽的金属．但拿出的镁条总是有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的外衣是什么物质呢？

 

【猜想】小明认为可能是MgO；小赵认为可能是Mg₂（OH）₂C0₃；小花认为可能是Mg（OH）₂．小赵认为小明的猜想是错误的，其理由是

 

【实验探究】：
小赵取适量固体样品，放入一干燥的试管内，加热，发现试管口有液滴出现，将产生的气体通入澄清石灰水变浑浊，同时试管内生成白色固体．
【实验分析】：
实验后，小赵认为小花的猜测也是错误的，其理由是：

 

【实验结论】通过上述实验，可知小赵的猜想是正确的．
你能设计出其他验证方法吗？若能写出实验方案：

 

．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实验探究物质的组成成分以及含量,实验室制取氧气的反应原理,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化,科学探究

分析：（1）①用双氧水和二氧化锰来制取氧气不需加热，属于固液常温型，故选发生装置BC，C可控制反应速率和制取氧气的量，比B更好，并据氧气的密度和溶解性选择收集装置；
②实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，属于固液常温型，要控制反应速率，则须选择用注射器的C；排水法收集气体从短管进气，长管便于排水；
③氨气的制取是固体加热反应，据此选择发生装置，NH₃极易溶于水，其水溶液呈碱性，所以干燥氨气用碱石灰，不能用浓硫酸，其密度比空气小，所以用向下排空气法收集；并根据大气压的知识分析，酚酞溶液遇碱溶液会变色；
④据反应原理书写方程式；
（2）探究物质的组成时，要从物质的性质入手，因为氧化镁、氢氧化镁都是白色固体，所以灰黑色的“外衣”不可能是氧化镁和氢氧化镁；又因灰黑色物质加热后有二氧化碳生成，说明灰黑色物质中含有碳元素，进一步小花的猜测也是错误的．
根据碳酸盐遇酸生成二氧化碳的性质设计实验进行验证．

解答：解：（1）①用双氧水和二氧化锰来制取氧气不需加热，属于固液常温型，故选发生装置BC，C可控制反应速率和制取氧气的量，比B更好，氧气的密度比空气大且不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法收集；
②实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，属于固液常温型，可用装置B或C；又因为该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂，所以应选用装置C．排水法收集气体从短管进气，长管便于排水；
③A、氨气的制取是固体加热反应，据此选择发生装置，NH₃极易溶于水，其水溶液呈碱性，所以干燥氨气用碱石灰，不能用浓硫酸，其密度比空气小，所以用向下排空气法收集；故制取并收集一瓶干燥氨气的装置连接顺序为AHE；
B、将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有酚酞溶液的水中，由于氨气极易溶于水，氨气溶于水后，集气瓶内压强减小，在外界大气压的作用下，水槽中的水被压入集气瓶，所以集气瓶内的液面上升；氨水显碱性，酚酞溶液遇碱溶液变红，所以集气瓶内的溶液由无色变为红色；
④氨气与氧化铜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---氮气，反应的化学方程式为：2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+3H₂O+N₂↑；
（2）【猜想】：氧化镁是白色的物质，镁条外面灰黑色的外衣显然不是氧化镁；
【实验分析】：小赵按如如图所示装置进行实验，发现澄清石灰水变浑浊，说明这种物质中含有碳元素，而氢氧化镁中不含碳元素，所以小花的猜测也是错误的；
【实验结论】：另外再设计实验证明这种物质是碱式碳酸镁，主要是证明里面含有碳酸根，根据碳酸盐遇酸生成二氧化碳的性质，所以可以加入稀盐酸，看是否生成二氧化碳进行判断；
故答案为：
（1）①CD（或CE）；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；   
②C；a；
③AHE；   无色酚酞变红、集气瓶内液面上升；
④2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+3H₂O+N₂↑；
（2）【猜想】MgO是白色固体；
【实验分析】Mg（OH）₂中没有碳酸根或碳元素；
【实验结论】取灰黑色粉末于试管中，加稀盐酸有气泡生成，将气体通到澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则小赵的猜想成立．

点评：本道题属于综合题，主要考查了实验室制取气体发生装置和收集装置的选择，及探究物质的组成的相关知识，发生装置主要取决于反应物的状态和反应条件，收集装置主要取决于气体的密度、溶解性等；化学反应前后元素的种类不变，这条原则不但用来书写化学方程式，还可以用来判断物质的组成．