8. 下列装置常用于气体的实验室制取。根据给出的装置,回答下列问题。

(1)写出指定仪器的名称:①;②。
(2)实验室用稀盐酸制取氢气的化学方程式为,选用的发生装置是(填字母),该装置的优点是。
(3)可以选用C装置收集氢气是因为;用F装置收集氢气时,气体应从(选填导管两端的字母)端进入。
(1)写出指定仪器的名称:①;②。
(2)实验室用稀盐酸制取氢气的化学方程式为,选用的发生装置是(填字母),该装置的优点是。
(3)可以选用C装置收集氢气是因为;用F装置收集氢气时,气体应从(选填导管两端的字母)端进入。
答案:【解析】
(1)仪器①是铁架台,常用于固定和支持各种仪器;仪器②是集气瓶,用于收集和储存气体。
(2)实验室用稀盐酸和锌粒制取氢气,化学方程式为$Zn + 2HCl = ZnCl_{2}+H_{2}\uparrow$。该反应是固体和液体在常温下进行,所以选用的发生装置是B。B装置中带有多孔隔板,关闭止水夹时,气体无法排出,装置内压强增大,将液体压回长颈漏斗,使固体和液体分离,反应停止;打开止水夹时,气体排出,装置内压强减小,液体流下与固体接触,反应发生,所以该装置的优点是可以控制反应的发生和停止。
(3)可以选用C装置收集氢气是因为氢气难溶于水且不与水反应。用F装置收集氢气时,因为氢气密度比空气小,所以气体应从b端进入,将空气从a端排出。
【答案】
(1)铁架台;集气瓶
$(2)Zn + 2HCl = ZnCl_{2}+H_{2}\uparrow$;B;可以控制反应的发生和停止
(3)氢气难溶于水且不与水反应;b
(1)仪器①是铁架台,常用于固定和支持各种仪器;仪器②是集气瓶,用于收集和储存气体。
(2)实验室用稀盐酸和锌粒制取氢气,化学方程式为$Zn + 2HCl = ZnCl_{2}+H_{2}\uparrow$。该反应是固体和液体在常温下进行,所以选用的发生装置是B。B装置中带有多孔隔板,关闭止水夹时,气体无法排出,装置内压强增大,将液体压回长颈漏斗,使固体和液体分离,反应停止;打开止水夹时,气体排出,装置内压强减小,液体流下与固体接触,反应发生,所以该装置的优点是可以控制反应的发生和停止。
(3)可以选用C装置收集氢气是因为氢气难溶于水且不与水反应。用F装置收集氢气时,因为氢气密度比空气小,所以气体应从b端进入,将空气从a端排出。
【答案】
(1)铁架台;集气瓶
$(2)Zn + 2HCl = ZnCl_{2}+H_{2}\uparrow$;B;可以控制反应的发生和停止
(3)氢气难溶于水且不与水反应;b
解析:
【分析】
本题考查实验室制取气体的相关知识,解题思路如下:
1. 识别仪器:根据常见化学仪器的形状和用途,确定①为铁架台,②为集气瓶。
2. 制取氢气的反应:实验室用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,反应为固液常温型,据此选择发生装置;分析装置B的结构特点,明确其可控制反应发生与停止的优点。
3. 收集装置的选择:排水法收集气体依据是气体难溶于水且不与水反应;排空气法依据密度,氢气密度比空气小,用F装置收集时短管进气。
【解析】
(1) 常见仪器中,①用于固定实验装置,名称为铁架台;②用于收集气体,名称为集气瓶。
(2) 实验室用锌粒与稀盐酸反应制取氢气,化学方程式为$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$;该反应是固体与液体在常温下进行,故选用固液常温型发生装置B;装置B带有带小孔的隔板,关闭止水夹时,装置内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固体与液体分离,反应停止;打开止水夹,压强减小,液体流下与固体接触,反应发生,因此优点是可以控制反应的发生和停止。
(3) C装置为排水集气法,选用它收集氢气是因为氢气难溶于水且不与水反应;F装置为多功能瓶,氢气密度比空气小,用向下排空气法收集时,气体应从短导管b端进入,空气从长导管a端排出。
【答案】
(1) 铁架台;集气瓶
(2) $\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$;B;可以控制反应的发生和停止
(3) 氢气难溶于水且不与水反应;b
【知识点】
常见化学仪器名称、实验室制取氢气的反应原理、气体发生与收集装置的选择
【点评】
本题为实验室气体制取的基础题型,主要考查常见仪器识别、氢气制取的反应原理及装置选择,难度较低,侧重对基础实验知识的掌握。
【难度系数】
0.7
本题考查实验室制取气体的相关知识,解题思路如下:
1. 识别仪器:根据常见化学仪器的形状和用途,确定①为铁架台,②为集气瓶。
2. 制取氢气的反应:实验室用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,反应为固液常温型,据此选择发生装置;分析装置B的结构特点,明确其可控制反应发生与停止的优点。
3. 收集装置的选择:排水法收集气体依据是气体难溶于水且不与水反应;排空气法依据密度,氢气密度比空气小,用F装置收集时短管进气。
【解析】
(1) 常见仪器中,①用于固定实验装置,名称为铁架台;②用于收集气体,名称为集气瓶。
(2) 实验室用锌粒与稀盐酸反应制取氢气,化学方程式为$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$;该反应是固体与液体在常温下进行,故选用固液常温型发生装置B;装置B带有带小孔的隔板,关闭止水夹时,装置内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固体与液体分离,反应停止;打开止水夹,压强减小,液体流下与固体接触,反应发生,因此优点是可以控制反应的发生和停止。
(3) C装置为排水集气法,选用它收集氢气是因为氢气难溶于水且不与水反应;F装置为多功能瓶,氢气密度比空气小,用向下排空气法收集时,气体应从短导管b端进入,空气从长导管a端排出。
【答案】
(1) 铁架台;集气瓶
(2) $\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$;B;可以控制反应的发生和停止
(3) 氢气难溶于水且不与水反应;b
【知识点】
常见化学仪器名称、实验室制取氢气的反应原理、气体发生与收集装置的选择
【点评】
本题为实验室气体制取的基础题型,主要考查常见仪器识别、氢气制取的反应原理及装置选择,难度较低,侧重对基础实验知识的掌握。
【难度系数】
0.7
9. 选用下图中的部分仪器,装配一个简易的,能随开随用、随关随停的$\ce{H_{2}}$发生装置。应选用的最合理的仪器是(填字母)。

答案:解:能随开随用、随关随停的$H_{2}$发生装置原理是通过固液分离与接触来控制反应。
- **分析各仪器**:
A铁架台用于固定仪器;B试管一般用于常规反应,难以实现随开随用、随关随停;C带有活塞的导管可控制气体导出;D烧杯可盛装液体;E球形干燥管可用于放置固体,当关闭活塞时,气体使装置内压强增大,将液体压入烧杯,固体与液体分离,反应停止;打开活塞,气体排出,压强减小,液体重新进入球形干燥管与固体接触,反应发生。
F酒精灯用于加热,制$H_{2}$不需要加热;G普通漏斗不能实现固液分离控制反应;H圆底烧瓶一般用于常规反应,难以实现随开随用、随关随停。
- **组合仪器**:
选用A(铁架台)、C(带有活塞的导管)、D(烧杯)、E(球形干燥管)可以装配成能随开随用、随关随停的$H_{2}$发生装置。
故答案为:ACDE。
- **分析各仪器**:
A铁架台用于固定仪器;B试管一般用于常规反应,难以实现随开随用、随关随停;C带有活塞的导管可控制气体导出;D烧杯可盛装液体;E球形干燥管可用于放置固体,当关闭活塞时,气体使装置内压强增大,将液体压入烧杯,固体与液体分离,反应停止;打开活塞,气体排出,压强减小,液体重新进入球形干燥管与固体接触,反应发生。
F酒精灯用于加热,制$H_{2}$不需要加热;G普通漏斗不能实现固液分离控制反应;H圆底烧瓶一般用于常规反应,难以实现随开随用、随关随停。
- **组合仪器**:
选用A(铁架台)、C(带有活塞的导管)、D(烧杯)、E(球形干燥管)可以装配成能随开随用、随关随停的$H_{2}$发生装置。
故答案为:ACDE。
解析:
【分析】
要装配随开随用、随关随停的$\ce{H_{2}}$发生装置,核心原理是通过改变装置内压强,实现固体与液体的分离或接触,以此控制反应的启停。需结合各仪器的用途,筛选出能满足该原理的仪器:铁架台用于固定装置,带活塞的导管可控制气体导出以调节压强,烧杯用于盛放液体,球形干燥管用于放置固体药品,能随压强变化实现固液的接触与分离,从而控制反应。
【解析】
1. 明确装置原理:关闭活塞时,装置内压强增大,液体被压离固体,反应停止;打开活塞,气体排出,压强减小,液体回流与固体接触,反应发生。
2. 筛选仪器:
A(铁架台):用于固定装置,必须选用;
B(试管):无法实现固液分离,不适用;
C(带活塞的导管):控制气体导出,调节装置内压强,必须选用;
D(烧杯):盛放液体,可随压强变化实现液体进出,必须选用;
E(球形干燥管):放置固体药品,能实现固液接触/分离,必须选用;
F(酒精灯):制$\ce{H_{2}}$无需加热,排除;
G(普通漏斗):无法控制固液分离,排除;
H(圆底烧瓶):无法实现压强变化下的固液分离,排除。
3. 最终选用仪器为A、C、D、E。
【答案】
ACDE
【知识点】
气体发生装置设计、化学实验仪器的选择
【点评】
本题考查随开随停气体发生装置的仪器选择,核心是理解装置的压强控制原理,结合仪器用途筛选,需学生掌握常见实验仪器的功能,难度适中。
【难度系数】
0.5
要装配随开随用、随关随停的$\ce{H_{2}}$发生装置,核心原理是通过改变装置内压强,实现固体与液体的分离或接触,以此控制反应的启停。需结合各仪器的用途,筛选出能满足该原理的仪器:铁架台用于固定装置,带活塞的导管可控制气体导出以调节压强,烧杯用于盛放液体,球形干燥管用于放置固体药品,能随压强变化实现固液的接触与分离,从而控制反应。
【解析】
1. 明确装置原理:关闭活塞时,装置内压强增大,液体被压离固体,反应停止;打开活塞,气体排出,压强减小,液体回流与固体接触,反应发生。
2. 筛选仪器:
A(铁架台):用于固定装置,必须选用;
B(试管):无法实现固液分离,不适用;
C(带活塞的导管):控制气体导出,调节装置内压强,必须选用;
D(烧杯):盛放液体,可随压强变化实现液体进出,必须选用;
E(球形干燥管):放置固体药品,能实现固液接触/分离,必须选用;
F(酒精灯):制$\ce{H_{2}}$无需加热,排除;
G(普通漏斗):无法控制固液分离,排除;
H(圆底烧瓶):无法实现压强变化下的固液分离,排除。
3. 最终选用仪器为A、C、D、E。
【答案】
ACDE
【知识点】
气体发生装置设计、化学实验仪器的选择
【点评】
本题考查随开随停气体发生装置的仪器选择,核心是理解装置的压强控制原理,结合仪器用途筛选,需学生掌握常见实验仪器的功能,难度适中。
【难度系数】
0.5
10. 怎样用实验的方法确定铅笔芯里是石墨而不是金属铅?(已知:金属铅与铁类似,属于活泼金属)
答案:解:方法一:取少量铅笔芯粉末,加入稀盐酸(或稀硫酸),若没有气泡产生,则铅笔芯里是石墨而不是金属铅。
方法二:用铅笔芯串联入电路中,若灯泡发光(或电流表有示数),则铅笔芯里是石墨而不是金属铅。
方法二:用铅笔芯串联入电路中,若灯泡发光(或电流表有示数),则铅笔芯里是石墨而不是金属铅。
解析:
【分析】
要确定铅笔芯里是石墨而非金属铅,需利用两者的性质差异:题目明确金属铅是活泼金属,活泼金属能与稀盐酸、稀硫酸等稀酸反应产生氢气,而石墨化学性质稳定,不与稀酸反应;同时石墨具有导电性,可结合这些性质设计实验,通过观察实验现象区分两者。
【解析】
方法一:取少量铅笔芯粉末,加入稀盐酸(或稀硫酸),若没有气泡产生,说明该物质不能与稀酸反应,结合已知金属铅是活泼金属(能与稀酸反应产生气泡),即可确定铅笔芯里是石墨而不是金属铅。
方法二:将铅笔芯串联接入带有电源和小灯泡的电路中,闭合开关,若灯泡发光(或电流表有示数),说明铅笔芯具有导电性,即可确定铅笔芯里是石墨而不是金属铅。
【答案】
方法一:取少量铅笔芯粉末,加入稀盐酸(或稀硫酸),若没有气泡产生,则铅笔芯里是石墨而不是金属铅。
方法二:用铅笔芯串联入电路中,若灯泡发光(或电流表有示数),则铅笔芯里是石墨而不是金属铅。
【知识点】
活泼金属与酸的反应、石墨的导电性
【点评】
本题考查物质的鉴别,需结合题目给出的已知条件,利用石墨与金属铅的性质差异设计简单实验,注重对物质性质的实际应用。
【难度系数】
0.5
要确定铅笔芯里是石墨而非金属铅,需利用两者的性质差异:题目明确金属铅是活泼金属,活泼金属能与稀盐酸、稀硫酸等稀酸反应产生氢气,而石墨化学性质稳定,不与稀酸反应;同时石墨具有导电性,可结合这些性质设计实验,通过观察实验现象区分两者。
【解析】
方法一:取少量铅笔芯粉末,加入稀盐酸(或稀硫酸),若没有气泡产生,说明该物质不能与稀酸反应,结合已知金属铅是活泼金属(能与稀酸反应产生气泡),即可确定铅笔芯里是石墨而不是金属铅。
方法二:将铅笔芯串联接入带有电源和小灯泡的电路中,闭合开关,若灯泡发光(或电流表有示数),说明铅笔芯具有导电性,即可确定铅笔芯里是石墨而不是金属铅。
【答案】
方法一:取少量铅笔芯粉末,加入稀盐酸(或稀硫酸),若没有气泡产生,则铅笔芯里是石墨而不是金属铅。
方法二:用铅笔芯串联入电路中,若灯泡发光(或电流表有示数),则铅笔芯里是石墨而不是金属铅。
【知识点】
活泼金属与酸的反应、石墨的导电性
【点评】
本题考查物质的鉴别,需结合题目给出的已知条件,利用石墨与金属铅的性质差异设计简单实验,注重对物质性质的实际应用。
【难度系数】
0.5