Question

下列裝置常用于實驗室制取氣體．根據(jù)給出的裝置回答下列問題：
（1）指出編號儀器名稱②

 

．
（2）實驗室用氯酸鉀制取氧氣可選擇的收集裝置是

 

（填字母）．利用F裝置收集氧氣的最佳時刻是

 

．
（3）利用注射器可以檢查裝置B的氣密性．如圖1所示，在錐形瓶內(nèi)裝適量的水，使長頸漏斗末端浸沒在液面以下，將活塞緩慢往外拉，若觀察到

 

，則裝置不漏氣
（4）實驗室用裝置B制取氧氣時，如用注射器（或分液漏斗）替換長頸漏斗，優(yōu)點是

 

．
（5）化學上可通過多種反應(yīng)得到氨氣NH₃（氨氣極易溶于水，密度比空氣小），例如：
①2NH₄Cl（固體）+Ca（OH）₂（固體）

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
②NH₄HCO₃ （固體）

△   .

NH₃↑+CO₂↑+H₂O
③CaO （固體）+NH₃?H₂O（液體）═NH₃↑+Ca（OH）₂
結(jié)合以上實驗裝置完成下列填空（以下均填序號或字母）：
如果你選擇上述反應(yīng)③作為實驗室簡便制取NH₃的反應(yīng)原理，選用上圖中的

 

作為反應(yīng)的發(fā)生裝置，采用的收集裝置如果用如圖2，則應(yīng)該從哪個導(dǎo)管進

 

．（填a或b
（6）工業(yè)上用氮氣和氫氣合成氨氣（反應(yīng)的化學原理：N₂+3H₂

催化劑      .

高溫、高壓

2NH₃）．實驗室模擬合成氨氣的流程如圖：

流程中“氣體的混合”是在如圖裝置中進行的，如圖3裝置的作用有三個：一是將氮氣和氫氣干燥；二是使氮氣和氫氣

 

；三是通過觀察氣泡冒出的快慢從而

 

，使其盡量充分反應(yīng)，從而提高氮氣和氫氣的利用率達到零排放．

Answer 1

考點：氧氣的制取裝置,檢查裝置的氣密性,氧氣的收集方法,物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備

專題：物質(zhì)的制備,常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）從儀器的圖和用途去分析解答；
（2）從氧氣不易溶于水，故可用F排水法收集；又由于密度比空氣大，故可以用D向上排空氣法進行收集，與用什么藥品制品氧氣無關(guān)；用F裝置收集氧氣，由于剛開始冒出的是空氣，當氣泡連續(xù)并均勻冒出時，冒出的才是氧氣，這時候才能收集去分析解答；
（3）從在錐形瓶內(nèi)裝適量的水，使長頸漏斗末端浸沒在液面以下，將活塞緩慢往外拉，會將錐形瓶內(nèi)的氣體抽出，會導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)的氣體體積變小氣壓變小，在外部大氣壓的作用下，外界空氣從長頸漏斗進入，會看到有氣泡冒出，去分析解答；
（4）從注射器和長頸漏斗的區(qū)別是：前者可以通過控制加入液體的量來控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；后者在制取氧氣時，由于長頸漏斗下端要浸沒在液面以下，加入液體的量較多，無法控制反應(yīng)的停止去分析解答；
（5）從其中CaO是固體，NH₃?H₂O是液體，固體和液體反應(yīng)，不需要加熱，；氨氣極易溶于水，不能用排水法；而密度比空氣小，則可用向下排空氣法收集；采用如圖2的收集裝置則應(yīng)該從b導(dǎo)管進入，從b導(dǎo)管進入后，由于氨氣的密度小于空氣，浮在上方，氣體從上而下充滿集氣瓶去分析解答；
（6）從圖3裝置的作用：①由于集氣瓶盛放的是濃硫酸（濃硫酸具有吸水性可做干燥劑），所以可將兩種氣體進行干燥；      
②干燥后的氣體可以集氣瓶內(nèi)充分混合，增大了接觸面積，為下一步的反應(yīng)打下基礎(chǔ)；③通過觀察氣泡冒出的快慢從而控制氫氣和氮氣的體積比為3：1（由題目中化學方程式可以看出：氫氣和氮氣恰好完全反應(yīng)的體積比為3：1）時，二者恰好完全反應(yīng)，從而提高氮氣和氫氣的利用率達到零排放去分析解答．

解答：解：（1）由儀器的圖和用途可知②為長頸漏斗；故答案為：長頸漏斗；
（2）由于收集的氧氣不易溶于水，故可用F排水法收集（由于E中伸入試管內(nèi)的導(dǎo)氣管過長，故是一個錯誤裝置）；又由于密度比空氣大，故可以用D向上排空氣法進行收集，與用什么藥品制品氧氣無關(guān)；用F裝置收集氧氣，由于剛開始冒出的是空氣，當氣泡連續(xù)并均勻冒出時，冒出的才是氧氣，這時候才能收集；故答案為：DF    當氣泡連續(xù)并均勻冒出時；
（3）利用注射器可以檢查裝置B的氣密性．如圖1所示，在錐形瓶內(nèi)裝適量的水，使長頸漏斗末端浸沒在液面以下，將活塞緩慢往外拉，會將錐形瓶內(nèi)的氣體抽出，會導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)的氣體體積變小氣壓變小，在外部大氣壓的作用下，外界空氣從長頸漏斗進入，會看到有氣泡冒出，表示裝置的氣密性良好；故答案為：長頸漏斗下端有氣泡冒出；
（4）用注射器和長頸漏斗的區(qū)別是：前者可以通過控制加入液體的量來控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；后者在制取氧氣時，由于長頸漏斗下端要浸沒在液面以下，加入液體的量較多，無法控制反應(yīng)的停止；故答案為：隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
（5）選擇上述反應(yīng)③作為實驗室簡便制取NH₃，其中CaO是固體，NH₃?H₂O是液體，固體和液體反應(yīng)，不需要加熱，故發(fā)生裝置應(yīng)選B；氨氣極易溶于水，不能用排水法；而密度比空氣小，則可用向下排空氣法收集；采用如圖2的收集裝置則應(yīng)該從b導(dǎo)管進入，從b導(dǎo)管進入后，由于氨氣的密度小于空氣，浮在上方，氣體從上而下充滿集氣瓶；
故答案為：B     b；
（6）流程中“氣體的混合”是在如圖裝置中進行的，如圖3裝置的作用：①由于集氣瓶盛放的是濃硫酸（濃硫酸具有吸水性可做干燥劑），所以可將兩種氣體進行干燥；      
②干燥后的氣體可以集氣瓶內(nèi)充分混合，增大了接觸面積，為下一步的反應(yīng)打下基礎(chǔ)；③通過觀察氣泡冒出的快慢從而控制氫氣和氮氣的體積比為3：1（由題目中化學方程式可以看出：氫氣和氮氣恰好完全反應(yīng)的體積比為3：1）時，二者恰好完全反應(yīng)，從而提高氮氣和氫氣的利用率達到零排放．故答案為：充分混合     控制氫氣和氮氣的體積比．

點評：收集氣體時無論哪一個導(dǎo)管是進氣管，都要以利于集氣瓶中空氣的排出為原則．