Question

用如圖所示的裝置制取氫氣，在塑料隔板上放粗鋅粒，漏斗和帶支管的試管中裝有稀硫酸，若打開彈簧夾，則酸液由漏斗流下，試管中液面上升與鋅粒接觸，發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣由支管導(dǎo)出；若關(guān)閉彈簧夾，則試管中液面下降，漏斗中液面上升，酸液與鋅粒脫離接觸，反應(yīng)自行停止．需要時(shí)再打開彈簧夾，又可以使氫氣產(chǎn)生．這是一種僅適用于室溫下隨制隨停的氣體發(fā)生裝置．

回答下面問題：

(1)為什么關(guān)閉彈簧夾時(shí)試管中液面會(huì)下降？

(2)這種制氣裝置在加入反應(yīng)物后，怎樣檢查裝置的氣密性？

(3)從下面三個(gè)反應(yīng)中選擇一個(gè)可以用這種隨制隨停的制氣裝置制取的氣體，填寫下表中的空白．

①大理石與鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳；

②黃鐵礦與鹽酸反應(yīng)制取硫化氫；

③用二氧化錳催化分解過氧化氫制氧氣．

實(shí)驗(yàn)記錄

氣體名稱	收集方法	檢驗(yàn)方法

(4)食鹽跟濃硫酸反應(yīng)制氯化氫不能用這種裝置隨制隨停，試說明理由．

 

Answer 1

答案：
解析：

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設(shè)計(jì)意圖：本題是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，重點(diǎn)考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的分析、歸納和推理能力，反映了學(xué)生思維的靈活性和深刻性． 解析：本題涉及的學(xué)科內(nèi)知識(shí)有：H2、CO2、H2S、HCl的實(shí)驗(yàn)室制法、MnO2催化H2O2分解制O2等；涉及的學(xué)科間的知識(shí)有物理中的氣壓與水壓等知識(shí)． (1)分析題中的裝置圖：關(guān)閉彈簧夾，試管內(nèi)液面下降，說明試管內(nèi)氣壓增大，使漏斗中液面上升，當(dāng)試管內(nèi)的氣壓增大到一定程度，酸液與鋅粒脫離，不再產(chǎn)生氫氣，反應(yīng)停止．若打開彈簧夾，試管內(nèi)氣壓與外界大氣壓相等，漏斗中酸液下降又與鋅粒接觸，產(chǎn)生氫氣．所以，此裝置可以使反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行、隨時(shí)停止． (2)由該實(shí)驗(yàn)裝置的使用原理可知，該裝置若漏氣，則試管內(nèi)外便形不成壓力差，因此，只要?jiǎng)?chuàng)造條件使試管內(nèi)外形成壓力差便可檢驗(yàn)裝置的氣密性．根據(jù)已有裝置，可在塞緊塞子和關(guān)閉彈簧夾的前提下，向長頸漏斗中加水，若漏氣，則漏斗內(nèi)外不能形成液面差；若氣密性良好，則漏斗中液面應(yīng)比漏斗外液面高． (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置分析，要使制氣隨制隨停，需使固體與液體能隨時(shí)接觸，又能隨時(shí)脫離，為滿足這個(gè)要求，固體應(yīng)在有孔塑料板之上，即為塊狀固體．若為粉末狀，則會(huì)掉到試管底部而不能與液體脫離，也就不能使反應(yīng)停止．實(shí)驗(yàn)室制CO2、H2S氣體的原料均為塊狀固體和液體，且均是在常溫下反應(yīng)，故可用此裝置，而用MnO2催化過氧化氫分解制O2時(shí)，卻不可行，原因是催化劑MnO2為粉末狀固體． (4)食鹽與濃硫酸反應(yīng)制HCl氣體需加熱，且食鹽為粉末狀固體，故不適宜于該裝置． 易錯(cuò)點(diǎn)：不能由題中信息歸納出該裝置使用的條件：塊狀固體與液體反應(yīng)，且能在常溫下進(jìn)行．以致在后面的解答中出錯(cuò)；對(duì)H2S、HCl的實(shí)驗(yàn)室制法及MnO2催化H2O2制O2的內(nèi)容不甚明了，導(dǎo)致回答(3)(4)問時(shí)失誤；因粗心把(3)問中的氣體名稱寫成了化學(xué)式；語言組織能力欠佳，在回答(1)(2)問時(shí)，詞不達(dá)意． 答案：(1)關(guān)閉彈簧夾時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體使試管內(nèi)液面上的壓力增加，所以液面下降． (2)塞緊橡皮塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗中注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于試管內(nèi)的水面，停止加水一段時(shí)間后，漏斗中與試管中的液面差保持不變，說明裝置氣密性良好． (3)①二氧化碳　向上排空氣法　通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁 ②硫化氫　向上排空氣法　有臭雞蛋氣味(其他合理答案亦可) ③氧氣　排水集氣法　使帶余燼木條復(fù)燃 (4)因?yàn)榇朔磻?yīng)需要加熱，且食鹽為粉末狀固體． 提示：