Question

某课外探究活动小组使用常用仪器，运用实验室制备氢气的原理巧妙地设计了如图所示的简易实验装置．
（1）甲同学设计了如图甲所示装置．
①如何检查该装置的气密性？______．
②实验时若液面刚好不与锌粒接触，而又无酸液，且该装置已固定．如何使反应发生？______
（2）乙同学把试管底部钻出一小洞，并和广口瓶组装成如图乙所示装置，如果该装置中的隔板是用铁丝制成的，那么在不腐蚀铁丝的情况下能否制备氢气？______．如不能说明原因，如能写出离子方程式______．
（3）丙同学设计了如图丙所示装置，即用橡皮塞代替铁架台来固定试管，请判断丙同学的做法是否可行？______，其理由是______．

Answer 1

解：（1）①气密性检验的方法是：用止水夹夹紧橡皮管，然后从长颈漏斗中加水，如左侧液面高于右侧，且片刻后两侧的高度差不变化，说明气密性良好．
②实验时若液面刚好不与锌粒接触，而又无酸液，且该装置已固定，可以加蒸馏水使酸和锌接触，即从长颈漏斗中加入少量蒸馏水使溶液与锌粒接触，得以使反应顺利进行．
故答案为：用止水夹夹紧橡皮管，然后从长颈漏斗中加水，如左侧液面高于右侧，且片刻后两侧的高度差不变化，说明气密性良好；
从长颈漏斗中加入少量蒸馏水使溶液与锌粒接触．
（2）铁与酸能反应，所以不能用酸和金属反应制取氢气，但铁与碱不反应，所以可以用碱和金属铝反应制取氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O═2Al+3H₂↑．
故答案为：能；2Al+2OH^-+2H₂O═2Al+3H₂↑．
（3）由于广口瓶被橡皮塞密封后，瓶内的气压会随液体的排入而增大，使试管中的液体不能在关闭阀门时排入广口瓶中，因而不能使反应随时停止，甚至会由于容器中气压过高而发生危险，所以该做法不可行．
故答案为：否；由于广口瓶被橡皮塞密封后，瓶内的气压会随液体的排入而增大，使试管中的液体不能在关闭阀门时排入广口瓶中，因而不能使反应随时停止，甚至会由于容器中气压过高而发生危险．
分析：（1）①设法使装置内外形成气压差是气密性检查的常用手段．
②实验时若液面刚好不与锌粒接触，而又无酸液，且该装置已固定，可以加蒸馏水使酸和锌接触．
（2）酸能发生铁，但碱和铁不反应，所以可以用金属和碱反应制取氢气．
（3）根据能否造成安全事故分析判断，如果容器内压强过大，会造成安全事故．
点评：本题考查了气体发生装置，难度不大，注意铝和氢氧化钠的反应中水是反应物不是生成物，且反应后生成偏铝酸盐．