Question

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

分析回答：②中反应的化学方程式是2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+O₂↑．
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．

Answer 1

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．