Question

下列儀器和裝置，用橡膠管經(jīng)過簡單連接，可制備收集多種不同的氣體（暫不考慮尾氣吸收）．關(guān)于這些裝置的連接，下列說法正確的是

1. A.
   制備收集C₂H₄：連接a→d→f
2. B.
   制備收集NO₂，連接a→c→f
3. C.
   制備收集H₂S，連接b→c→e
4. D.
   制備收集NH₃，連接b→d→e

Answer 1

D
分析：A．實(shí)驗(yàn)室制備乙烯所用的原料為乙醇，濃硫酸作催化劑、脫水劑，反應(yīng)條件是加熱到170℃，據(jù)此選擇實(shí)驗(yàn)裝置；
B．實(shí)驗(yàn)室制備NO₂，所用的原料為銅和濃硝酸，反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，據(jù)此選擇實(shí)驗(yàn)裝置；
C．實(shí)驗(yàn)室制備H₂S，所用的原料為硫化亞鐵（FeS）固體和稀鹽酸，反應(yīng)生成氯化亞鐵和硫化氫，據(jù)此選擇實(shí)驗(yàn)裝置；
D．實(shí)驗(yàn)室制備NH₃，可用濃氨水和CaO固體反應(yīng)，反應(yīng)生成氫氧化鈣和氨氣，據(jù)此選擇實(shí)驗(yàn)裝置；
解答：A．實(shí)驗(yàn)室制備乙烯，利用乙醇在濃硫酸的催化作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水制取乙烯，乙醇發(fā)生了消去反應(yīng)：CH₃CH₂OHCH₂=CH₂↑+H₂O，所以需溫度計(jì)測在反應(yīng)混合物中測量反應(yīng)的溫度，否則發(fā)生其它副反應(yīng)，所以連接a→d→f無法制備，故A錯誤；
B．實(shí)驗(yàn)室制備NO₂，利用銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，方程式為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，反應(yīng)無需加熱，所以不能選擇a裝置，二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮和硝酸，所以二氧化氮不能用排水法收集，所以連接a→c→f無法制備，故B錯誤；
C．實(shí)驗(yàn)室制備H₂S，利用硫化亞鐵（FeS）固體和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和硫化氫，其化學(xué)方程式為 FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑，制取H₂S的反應(yīng)物為固體和液體反應(yīng)不需要加熱，可選擇b裝置，但硫化氫具有還原性，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，H₂S+H₂SO₄（濃）=SO₂+S↓+2H₂O，所以不能選C裝置，所以連接連接b→c→e無法制備，故C錯誤；
D．實(shí)驗(yàn)室制備NH₃，可用濃氨水和CaO固體反應(yīng)，NH₃?H₂O+CaO═Ca（OH）₂+NH₃↑，濃氨水易揮發(fā)，CaO固體與水反應(yīng)放出大量的熱，導(dǎo)致溫度升高，使得氨氣在水中的溶解度進(jìn)一步減少，以氣體的形式逸出，制得氨氣，可選擇b裝置，制得的氨氣中含有水蒸氣，可用堿石灰干燥，氨氣密度比空氣小，需用向下排空氣法收集，所以需短管進(jìn)，長管出，所以連接b→d→e可制備收集氨氣，故D正確；
故選D．
點(diǎn)評：本題主要考查了實(shí)驗(yàn)室制備乙烯、NO₂、H₂S、NH₃，掌握它們的制備原理是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．