Question

(8分)某学习小组围绕“气体的实验室制取”进行研讨，请你参与完成下面的问题。

（1）图①装置制取气体的适用条件是                                   。
（2）图③装置相比图②装置的主要优点是                               。
（3）实验室不宜用镁来代替锌与稀H₂SO₄反应制取H₂，主要原因是                      
                                                   。
（4）实验室若用图④装置收集NH₃时，气体应从            端通入。(填字母)

（5）为了测定铜元素的相对原子质量Ar(Cu)，某同学以氢气还原氧化铜的反应设计了：
上图中第一个装有碱石灰的U形管的作用是                     。
若测得反应前氧化铜的质量为ag，实验完成后第二个装有碱石灰的
U形管增加的质量为bg，则Ar(Cu)=             。(用a、b表示)。
（6）请利用单孔橡胶塞、玻璃导管、胶皮管、试管、集气瓶和玻
璃片，设计一套制取CO₂的实验装置，并将该实验装置的简图画在
答题卡的方框内。

Answer 1

（1）反应物是固体，反应需要加热   （2）能随时控制反应的开始和结束
（3）镁与稀H₂SO₄反应速率太快，不利于实验操作   （4）b
（5）吸收氢气中的水蒸气  18a/b-16
（6）

试题分析：（1）图①装置适用于反应物是固体，反应条件为加热的反应来制取气体。
（2）图③装置当打开时，液体药品进入试管中。当液面超过塑料板时与固体接触，可反应生成气体。当关闭开关时，装置内的气压增大，将液体药品压入漏斗中，液面低于塑料板时，反应即停止。因此图③装置能随时控制反应的开始和结束，而装置②无法实现这种目的。
（3）镁与稀H₂SO₄反应速率太快，不利于实验操作。所以不适合在实验室中来制取H₂。
（4）氨气的的密度比空气小，适合用向下排空气法收集。所以实验室若用图④装置收集NH₃时，气体应从b端通入，将空气从开口在下方的a管排出。
（5）碱石灰是固体氢氧化钠与生石灰的混合物，可用于除去水蒸气。所以第一个装有碱石灰的U形管的作用是吸收氢气中的水蒸气。
实验完成后第二个装有碱石灰的U形管增加的质量，即为氢气与氧化铜反应生成水的质量。设铜的相对原子质量为x，根据反应前后氧元素的质量不变，可列式为：ag×（×100%）=bg×（×100%）解之得x=18a/b-16。
（6）根据所给的仪器，可采用稀盐酸和大理石石反应来制取二氧化碳气体。由于二氧化碳的密度比空气大，所以应采用向前排空气法收集。二氧化碳可溶解于水，不可用排水法。所以装置为