Question

1．如圖所示，A、B、C是常用的三種制備氣體的裝置，D是多用途瓶．

實(shí)驗(yàn)室提供的藥品有：鋅粒、二氧化錳、生石灰、濃鹽酸、過(guò)氧化氫、稀鹽酸、濃硫酸、濃氨水．請(qǐng)根據(jù)提供藥品和裝置回答下列問(wèn)題：
（1）①實(shí)驗(yàn)室制備氨氣，可選用的裝置是B（填序號(hào)）．
②用D裝置排空法收集氫氣時(shí)，氣體從b口入；除去氫氣中的水蒸氣，裝置D中加入的試劑名稱為濃硫酸．
③實(shí)驗(yàn)室制取氧氣所選試劑的化學(xué)式為MnO₂、H₂O₂．
（2）①寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
②檢驗(yàn)C裝置氣密性的實(shí)驗(yàn)操作方法是關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水槽的水中，給燒瓶微熱，導(dǎo)管口有氣泡冒出，撤去熱源后，導(dǎo)管有一端液柱產(chǎn)生，且保持一段時(shí)間，證明氣密性良好．
（3）將97.5g鋅投入一定量的濃硫酸中，鋅完全反應(yīng)，當(dāng)產(chǎn)生的氣體通過(guò)足量酸性KMnO₄溶液時(shí)，現(xiàn)象為紫紅色變淺或褪色，而后又收集到11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則參加反的硫酸的物質(zhì)的量為2.5mol．

Answer 1

分析 （1）①實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣加熱制備氨氣，據(jù)此判斷反應(yīng)裝置；
②氫氣的密度小于空氣，導(dǎo)管需要采用短進(jìn)長(zhǎng)出的方式；用裝置D干燥氫氣，需要用液態(tài)干燥劑，通常用濃硫酸；
③實(shí)驗(yàn)室中可以用雙氧水分解的方法制取少量氧氣；
（2）①實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳與濃鹽酸加熱的方法制備氯氣，離子方程式中濃鹽酸中的HCl應(yīng)該拆開(kāi)；
②關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水槽的水中，稍加熱燒瓶，根據(jù)導(dǎo)管口是否有氣泡冒出及撤去熱源后導(dǎo)管是否有一端液柱產(chǎn)生可判斷該裝置氣密性；
（3）鋅與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，二氧化硫能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色，據(jù)此判斷反應(yīng)現(xiàn)象；收集到的11.2L氣體為氫氣，結(jié)合鋅的物質(zhì)的量利用電子守恒、質(zhì)量守恒計(jì)算出參與反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）①氯化銨和氫氧化鈣加熱制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，則應(yīng)該選用裝置B作為反應(yīng)裝置，
故答案為：B；
②用D裝置排空法收集氫氣時(shí)，由于氫氣密度小于空氣，則氣體應(yīng)該從b口入；除去氫氣中的水蒸氣，可以選用濃硫酸做干燥劑，
故答案為：b；濃硫酸；
③實(shí)驗(yàn)室中，可以用二氧化錳作催化劑分解雙氧水獲得氧氣，所以選用的試劑為：MnO₂、H₂O₂，
故答案為：MnO₂、H₂O₂；
（2）①實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸與二氧化錳加熱制取氯氣，反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
②檢驗(yàn)裝置C的氣密性是否良好的方法為：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水槽的水中，給燒瓶微熱，導(dǎo)管口有氣泡冒出，撤去熱源后，導(dǎo)管有一端液柱產(chǎn)生，且保持一段時(shí)間，證明氣密性良好，
故答案為：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水槽的水中，給燒瓶微熱，導(dǎo)管口有氣泡冒出，撤去熱源后，導(dǎo)管有一端液柱產(chǎn)生，且保持一段時(shí)間，證明氣密性良好；
（3）97.5g鋅的物質(zhì)的量為：$\frac{97.5g}{65g/mol}$=1.5mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氣體的物質(zhì)的量為：$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
產(chǎn)生的氣體中含有二氧化硫，當(dāng)通過(guò)足量酸性KMnO₄溶液時(shí)，會(huì)觀察到紫紅色變淺或褪色；
鋅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，先生成二氧化硫氣體，然后鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，氫氣不與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，所以生成氫氣的物質(zhì)的量為0.5mol，根據(jù)電子守恒可知消耗鋅的物質(zhì)的量為：$\frac{0.5mol×2}{2}$=0.5mol，
則生成二氧化硫消耗鋅的物質(zhì)的量為：1.5mol-0.5mol=1mol，根據(jù)電子守恒，1mol鋅完全反應(yīng)生成二氧化硫的物質(zhì)的量為：$\frac{1mol×2}{6-4}$=1mol，則1mol鋅與濃硫酸反應(yīng)生成1mol二氧化硫、1mol硫酸鋅，總共消耗硫酸的總物質(zhì)的量為：1mol+1mol=2mol，
所以反應(yīng)中消耗硫酸的總物質(zhì)的量為：2mol+0.5mol=2.5mol，
故答案為：紫紅色變淺或褪色；2.5mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了制備方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，設(shè)計(jì)常見(jiàn)氣體的制備裝置、反應(yīng)原理、收集方法及離子方程式書(shū)寫(xiě)、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)，明確常見(jiàn)氣體的性質(zhì)及制備方法為解答關(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>