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(xué)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(dǎo)管接口按氣流方向連接順序是：B接c、d接a、b接D（填導(dǎo)管接口小寫字母標號）．利用G裝置除去HCl氣體的化學(xué)反應(yīng)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(yīng)由b端（填“a”或“b”）導(dǎo)入．
（5）為探究氨氣的性質(zhì)，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(yīng)中還有一種氣體單質(zhì)生成．

【查閱資料】Cu₂O是紅色，易與稀硫酸反應(yīng)：Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O．
【提出問題】得到的紅色物質(zhì)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(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
【設(shè)計實驗】請你設(shè)計一個簡單的實驗來驗證紅色物質(zhì)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(zhì)中含有Cu₂O，否則，無Cu₂O．（操作、現(xiàn)象、結(jié)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(jù)此解答；
（4）據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，根據(jù)氨氣的密度來確定收集方法；
（5）【猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變可知紅色物質(zhì)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(shè)計實驗】根據(jù)氧化亞銅可與硫酸反應(yīng)設(shè)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{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）；
（3）實驗室制取二氧化碳使用的是碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)，能生成氯化鈣、水和二氧化碳，要先除去HCl再除水，故先通過G再通過F，需要從長管進，短管出；碳酸氫鈉與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；故填：c、d；a、b；NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑；
（4）加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法制取氨氣，該反應(yīng)需要加熱，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A；氨氣的密度比空氣下，所以用裝置H收集時，氨氣從短管進入；故填：A；b；
（5）【猜想】由質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變可知紅色物質(zhì)還可能是銅和氧化亞銅的混合物；
若猜想①成立，則氧化銅全部轉(zhuǎn)化成光亮的紅色固體是銅；硫酸銅白色粉末變藍說明有水的產(chǎn)生；還有一種無色氣態(tài)單質(zhì)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，氣體是氮氣，故反應(yīng)的方程式為2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；故填：Cu和Cu₂O；2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
【設(shè)計實驗】由資料可知：Cu₂O是紅色，易與稀硫酸反應(yīng)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(yīng)；所以可取少量紅色物質(zhì)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(zhì)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(jù)已有的知識進行．要求同學(xué)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(jù)，以便靈活應(yīng)用，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．