Question

4．實驗室常用下列裝置來制取氣體：

（1）寫出圖中有標號儀器的名稱：③長頸漏斗．
（2）寫出實驗室用A裝置制取氧氣的一個化學方程式：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑（或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）．
（3）實驗室制得的CO₂氣體中常含有少量HCl氣體和水蒸氣．為了制得純凈、干燥的CO₂氣體，可使用F、G裝置除去HCl氣體和水蒸氣，則除雜裝置的導管接口按氣流方向連接順序是：B接c、d接a、b接D（填導管接口小寫字母標號）．利用G裝置除去HCl氣體的化學反應方程式為NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．
（4）實驗室常用加熱氯化銨和氫氧化鈣兩種固體混合物的方法制取氨氣（NH₃），所選擇的發(fā)生裝置是A．如用圖H裝置收集氨氣，則氣體應由b端（填“a”或“b”）導入．
（5）為探究氨氣的性質，按如圖裝置進行實驗．觀察到黑色粉末變紅，白色無水硫酸銅變藍，同時反應中還有一種氣體單質生成．

【查閱資料】Cu₂O是紅色，易與稀硫酸反應：Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O．
【提出問題】得到的紅色物質是什么？
【猜想】①是Cu；②是Cu₂O；③是Cu和Cu₂O．
若猜想①成立，玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式為2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
【設計實驗】請你設計一個簡單的實驗來驗證紅色物質中是否存在Cu₂O：取紅色固體于試管中，加入稀硫酸，觀察到無色溶液變藍，證明紅色物質中含有Cu₂O，否則，無Cu₂O．（操作、現象、結論．）

Answer 1

分析 （1）熟記常見儀器的名稱；
（2）裝置A適用于固體加熱制氧氣；
（3）在除去水和HCl的時候，要先除去HCl，再除水，據此解答；
（4）據反應物的狀態(tài)和反應條件選擇發(fā)生裝置，根據氨氣的密度來確定收集方法；
（5）【猜想】根據質量守恒定律反應前后元素種類不變可知紅色物質還可能是銅和氧化亞銅的混合物；氨氣和氧化銅在加熱的條件下是銅、氮氣和水；
【設計實驗】根據氧化亞銅可與硫酸反應設計實驗進行檢驗．

解答 解：（1）③是長頸漏斗；故填：長頸漏斗；
（2）裝置A適用于固體加熱制取氧氣，可用加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物制取氧氣，同時生成氯化鉀；也可用加熱高錳酸鉀制取氧氣，同時生成錳酸鉀和二氧化錳；故填：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑（或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）；
（3）實驗室制取二氧化碳使用的是碳酸鈣與稀鹽酸反應，能生成氯化鈣、水和二氧化碳，要先除去HCl再除水，故先通過G再通過F，需要從長管進，短管出；碳酸氫鈉與氯化氫反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；故填：c、d；a、b；NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑；
（4）加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法制取氨氣，該反應需要加熱，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A；氨氣的密度比空氣下，所以用裝置H收集時，氨氣從短管進入；故填：A；b；
（5）【猜想】由質量守恒定律反應前后元素種類不變可知紅色物質還可能是銅和氧化亞銅的混合物；
若猜想①成立，則氧化銅全部轉化成光亮的紅色固體是銅；硫酸銅白色粉末變藍說明有水的產生；還有一種無色氣態(tài)單質，根據化學反應前后元素的種類不變，氣體是氮氣，故反應的方程式為2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；故填：Cu和Cu₂O；2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
【設計實驗】由資料可知：Cu₂O是紅色，易與稀硫酸反應生成藍色的硫酸銅溶液，而銅排在順序表中氫的后面，與硫酸不反應；所以可取少量紅色物質放于試管，向試管中倒入稀硫酸，觀察溶液是否變藍判斷是否含有氧化亞銅；故填：取紅色固體于試管中，加入稀硫酸，觀察到無色溶液變藍，證明紅色物質中含有Cu₂O，否則，無Cu₂O．

點評 本題考查了實驗室氣體的制取，完成此題，可以依據已有的知識進行．要求同學們熟練掌握氣體發(fā)生裝置的選擇以及收集裝置的選擇依據，以便靈活應用，發(fā)生裝置依據反應物的狀態(tài)和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇．