Question

3．為了制取氧氣和二氧化碳，實驗室提供了以下藥品和裝置．
藥品：①過氧化氫溶液②二氧化錳③大理石④高錳酸鉀⑤稀鹽酸裝置：如圖1所示．
回答下列問題：
（1）氣體的性質是選擇氣體收集方法的主要依據(jù)，下列性質與收集方法的選擇無關的是a（填序號）．
a．顏色b．密度c．溶解度d．與制取的氣體是否反應
（2）若選擇藥品③和⑤來制取并收集氣體，應該選用的實驗裝置組合是BF（填序號），檢驗所生成氣體的方法是將氣體通入澄清石灰水中．
（3）用裝置A制取氧氣，則裝置A中反應的化學方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，既可以用來收集氧氣，又可用來收集二氧化碳的裝置是F．
（4）實驗室制取氨氣的反應原理為：
Ca（OH）₂（固）+2NH₄Cl（固）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑（易溶于水），應該選用的收集裝置是E（填序號），為探究氨氣的性質，按如圖2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，Cu和Cu₂O均為紅色，但Cu₂O（氧化亞銅）易與稀硫酸反應：Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O
①取生成的紅色物質少許于試管中，加入稀硫酸，觀察到溶液不變藍色，說明紅色物質是Cu，而不是Cu₂O．
②硬質試管內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）收集氣體的方法的選擇可依據(jù)氣體的密度和溶解性；
（2）根據(jù)提供的藥品確定制取的氣體及其制取裝置，根據(jù)二氧化碳的檢驗方法來分析；
（3）根據(jù)裝置的特點確定制取原理、根據(jù)氧氣與二氧化碳的性質確定收集方法；
（4）根據(jù)氨氣的性質確定收集方法；
①根據(jù)題干中提供的銅與氧化亞銅的性質來分析；
②根據(jù)實驗現(xiàn)象推斷生成物，然后根據(jù)化學方程式的寫法來分析．

解答 解：（1）選擇氣體收集方法，不需要考慮氣體顏色，依據(jù)氣體密度，是否與空氣中的氧氣反應來選擇排空氣方法收集，依據(jù)氣體是否溶于水判斷收集氣體是否能用排水方法或排其他液體的方法，故填：a；
（2）大理石的主要成分是碳酸鈣，能與稀鹽酸在常溫下反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳能溶于水，且密度比空氣大，所以可用向上排空氣法來收集；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，所以可將氣體通入澄清的石灰水，觀察是否變渾濁；故填：B、F；將氣體通入澄清石灰水中；
（3）裝置A適用于固體加熱制取氣體，且試管口有一團棉花，所以是加熱高錳酸鉀制取氧氣，同時生成錳酸鉀和氧氣；氧氣和二氧化碳的密度均比空氣大，所以都可以用向上排空氣法來收集；故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；F；
（4）氨氣易溶于水，密度比空氣小，所以可用向下排空氣法來收集；故填：E；
①Cu和Cu₂O均為紅色，銅與稀硫酸不反應，但Cu₂O（氧化亞銅）易與稀硫酸反應生成藍色的硫酸銅溶液，所以可取生成的紅色物質少許于試管中，加入稀硫酸，觀察到溶液不變藍色，說明紅色物質是Cu，而不是Cu₂O．故填：稀硫酸；溶液不變藍色；
②由實驗現(xiàn)象可知，生成物中有銅和水，由質量守恒定律可知，生成的氣體單質是氮氣，反應物是氨氣與氧化銅，反應條件是加熱；故填：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．

點評 本題為一道較為綜合的實驗探究題，既考查了實驗室中氣體制取的反應原理、氣體的性質、氣體的收集，又考查了氨氣和氧化銅反應的相關知識，解答的關鍵是從題干敘述的內(nèi)容提取有用的信息，然后結合已有的課本知識進行解題，難度較大．