Question

3月11日，日本仙臺港以東發(fā)生大地震．受其影響，當(dāng)?shù)貢r間12日下午，日本福島第一核電站1號機(jī)組內(nèi)發(fā)生氫氣爆炸．
（1）機(jī)組內(nèi)氫氣的來源是：冷卻系統(tǒng)被破壞后，核燃料棒外由鋯（Zr）合金做的包殼被加熱到1200℃以上時，和水發(fā)生反應(yīng)，生成氧化鋯（ZrO₂），并放出氫氣．氧化鋯中鋯的化合價為

 

； 氫氣爆炸的化學(xué)方程式為

 

．
（2）實驗室常用鋅粒和稀硫酸來制取氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；可以選擇下圖中

 

（填裝置序號）做發(fā)生裝置；裝置A中的玻璃儀器有導(dǎo)管、

 

和

 

（填儀器名稱）
（3）高陽同學(xué)用鋅粒和濃鹽酸制取氫氣，制得的氫氣含有少量的水蒸氣和HCl氣體．若要得到干燥、純凈的氫氣，需要通過C和D裝置，則裝置按導(dǎo)管口數(shù)字連接的順序是：發(fā)生裝置→

 

→

 

→

 

→

 

→收集裝置．裝置E是用排空氣法收集氫氣的裝置，請你判斷氣體應(yīng)由

 

進(jìn)

 

出 （填導(dǎo)管口序號）．
（4）實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體混合物制取甲烷氣體，則制取甲烷可以選用的發(fā)生裝置是

 

；如用F裝置收集甲烷，實驗結(jié)束時，停止該實驗的正確的操作方法是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為零的原則解答，根據(jù)反應(yīng)物和生成物反應(yīng)條件，可書寫化學(xué)方程式．
（2）根據(jù)實驗室制取氫氣的反應(yīng)原理，反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置．
（3）制得的氫氣含有少量水蒸氣和HCI氣體，若要得到干燥、純凈的氫氣，需要先除去氯化氫氣體，然后除去水蒸氣．因此需要先將氣體通過氫氧化鈉溶液，然后通過濃硫酸溶液．用E裝置收集密度比空氣小的氣體，氣體應(yīng)該是短進(jìn)長出．
（4）利用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體混合物制取甲烷氣體，是固固加熱型裝置，實驗結(jié)束時要防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生．

解答：解：（1）由題意氧化鋯化學(xué)式為ZrO₂），在其中氧為-2價，故Zr為+4價，氫氣燃燒的化學(xué)方程式為：2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O；
（2）實驗室常用鋅粒和稀硫酸來制取氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Zn+H₂SO₄═H₂↑+ZnSO₄；固液反應(yīng)不需要加熱，故選B，裝置A中玻璃儀器有試管、酒精燈．
（3）若要得到干燥、純凈的氫氣，需要先除去氯化氫氣體，然后除去水蒸氣．用E裝置收集密度比空氣小的氣體，氣體應(yīng)該是短進(jìn)長出．故填：③→④→②→①；⑥；⑤
（5）加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷氣體，反應(yīng)物的狀態(tài)為固態(tài)，反應(yīng)條件為加熱，應(yīng)選的發(fā)生裝置為固-固加熱型，為防止排水法收集氣體時倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，一般是先移除導(dǎo)管再撤掉酒精燈．
故答案為：（1）+4   2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O
（2）Zn+H₂SO₄═H₂↑+ZnSO₄  B，試管，酒精燈
（3）③④②①⑥⑤
（4）A，先將導(dǎo)管從水槽中取出，再熄滅酒精燈

點(diǎn)評：氣體的制取是教材上最主要的實驗之一，在考查中占有重要地位，要熟練掌握氣體制取的儀器的使用、裝置的選擇、原理及方程式、步驟、注意事項、裝置評價，裝置改進(jìn)等知識點(diǎn)，并能靈活應(yīng)用．