Question

2011年3月11日，日本仙臺(tái)港以東發(fā)生大地震．受其影響，當(dāng)?shù)貢r(shí)間12日下午，日本福島第一核電站1號(hào)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(shí)，和水發(fā)生反應(yīng)，生成氧化鋯（ZrO₂），并放出氫氣．氫氣爆炸的化學(xué)方程式為

 

．
（2）貯氫合金用于氫動(dòng)力汽車的試驗(yàn)已獲成功．氫化鎂（化學(xué)式為MgH₂）是一種貯氫合金，它的固體可以和水反應(yīng)生成一種堿，同時(shí)釋放出氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)室常用鋅粒和稀硫酸來制取氫氣，可以選擇下圖中

 

（填裝置序號(hào)）做發(fā)生裝置；
（4）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(qǐng)你判斷氣體應(yīng)由

 

進(jìn)入（填導(dǎo)管口序號(hào)）．
（5）小白同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用上述裝置制取CO₂氣體時(shí)，發(fā)現(xiàn)將制得的氣體通入澄清石灰水，不變渾濁，則你認(rèn)為可能的原因有①

 

，②

 

；小白再將同一氣體通入紫色石蕊試液，觀察到溶液很快變成了紅色，請(qǐng)你寫出所有可能導(dǎo)致紫色石蕊試液變紅的原因：①

 

，②

 

；
（6）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，停止該實(shí)驗(yàn)的正確的操作方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氫氣的化學(xué)性質(zhì)與燃燒實(shí)驗(yàn),氣體的凈化（除雜）,二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法,氫氣的制取和檢驗(yàn),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：氧氣、氫氣的性質(zhì)與用途,常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）據(jù)反應(yīng)物和生成物，可書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)題目中“氫化鎂（化學(xué)式為MgH₂）的固體可以和水反應(yīng)生成一種堿，同時(shí)釋放出氫氣”的信息確定反應(yīng)物、生成物，書寫方程式；
（3）考慮反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；
（4）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；
（5）據(jù)鹽酸具有揮發(fā)性和石灰水、氯化氫氣體、二氧化碳的性質(zhì)分析解答；
（6）利用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體混合物制取甲烷氣體，是固體加熱型裝置，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生．

解答：解：（1）氫氣燃燒的化學(xué)方程式為：2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O；
（2）根據(jù)題目中“氫化鎂（化學(xué)式為MgH₂）的固體可以和水反應(yīng)生成一種堿，同時(shí)釋放出氫氣，”的信息可知，反應(yīng)物為氫化鎂和水，生成物中有氫氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成的堿應(yīng)是氫氧化鎂，故方程式為：MgH₂+2H₂O=2H₂↑+Mg（OH）₂；
（3）用鋅粒和稀硫酸來制取氫氣，不需要加熱，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B；
（4）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．洗氣裝置中導(dǎo)管長進(jìn)短出，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，便于排出空氣；
（5）小白同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用上述裝置制取CO₂氣體時(shí)，發(fā)現(xiàn)將制得的氣體通入澄清石灰水，不變渾濁，可能是石灰水變質(zhì)，也可能是所用鹽酸濃度太大，揮發(fā)出氯化氫氣體，導(dǎo)致二氧化碳中混有氯化氫氣體，而氯化氫氣體溶于水即是鹽酸可與石灰水反應(yīng)；石蕊試液遇酸性溶液變?yōu)榧t色，所以變紅的原因可能是氯化氫氣體溶于水生成鹽酸使之變紅，也可能是二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸使之變紅；
（6）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)生裝置為固體加熱型，為防止排水法收集氣體時(shí)倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，一般是先移除導(dǎo)管在撤掉酒精燈；
故答案為：（1）2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O；
（2）MgH₂+2H₂O=2H₂↑+Mg（OH）₂
（3）B；
（4）③→④→②→①；⑥；
（5）澄清的石灰水變質(zhì)；所用鹽酸濃度太大，二氧化碳中混有氯化氫氣體；氯化氫氣體溶于水形成鹽酸使石蕊變紅；二氧化碳溶于水生成碳酸使石蕊變紅；
（6）A；先將導(dǎo)管從水槽中取出，再熄滅酒精燈．

點(diǎn)評(píng)：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(xiàng)、裝置評(píng)價(jià)，裝置改進(jìn)等知識(shí)點(diǎn)，并能靈活應(yīng)用．