Question

下圖所示的實驗裝置(鐵架臺均略去)圖中：A是簡易的氫氣發生器；B是大小適宜的圓底燒瓶；C是裝有干燥劑的U形管；a是旋轉活塞；D是裝有還原鐵粉的反應管；E是裝有酚酞試液的燒杯。實驗前先檢查裝置的氣密性。實驗開始時，先關閉活塞a，并取下燒瓶B，向A中加入一定量的鹽酸(濃度適當)，產生氫氣。經必要的操作［見問題(2)］后，在導管的出口處點燃氫氣，然后如圖所示套上燒瓶B，塞緊瓶塞，氫氣在燒瓶中繼續燃燒。用酒精燈加熱反應管D中的還原鐵粉，待B中氫氣的火焰熄滅后，打開活塞a，氣體通過反應管D進入燒杯E中，使酚酞試液呈紅色。請回答下列有關問題。

(1)實驗前如何檢驗裝置的氣密性？

答：_________________________________________________________________。

(2)點燃氫氣前必須進行_____________操作，該操作方法是____________________________。

(3)寫出B、D中分別發生反應的化學方程式。B中____________________，D中________________。

(4)C中所盛干燥劑的名稱是___________，該干燥劑的作用是___________________________。

Answer 1

解析：審題時首先應注意到進入E中的氣體能使酚酞試液變紅，說明經過反應管D出來的氣體是堿性的，初步判斷該氣體是NH₃。在A中鋅與鹽酸反應產生H₂，現在的關鍵是N₂從哪里獲得？應當注意到燒瓶B的作用。H₂在B中燃燒到熄滅，實際是消耗掉容器里空氣中的O₂，再結合空氣的組成，就容易判斷出從B中導出的氣體主要是H₂和N₂，還有少量水蒸氣及H₂產生時帶出的少量酸霧。這樣，在判斷C中選用什么干燥劑及干燥劑的作用時，就知道必須要選擇堿性的固體干燥劑，目的是除去水蒸氣和鹽酸酸霧，否則會影響氨的生成。

答案：(1)在A中放入少量水，使水面剛浸沒漏斗頸下端，打開旋塞a，在燒瓶B底部稍加熱，若在A中漏斗頸內水面上升，且E中導管口有氣泡逸出，表示裝置不漏氣(也可以關閉活塞a，用同樣的方法分別在燒瓶B底部和反應管D下部稍加熱，檢查活塞前、后兩部分裝置是否漏氣)

(2)檢驗氫氣純度  用排水法(或向下排氣法)收集一試管氫氣，用拇指堵住，移近火焰，沒有尖銳的爆鳴聲，表示氫氣純度合格，可以點燃和收集

(3)2H₂+O₂2H₂O  N₂+3H₂2NH₃

(4)堿石灰  吸收氣體中少量水蒸氣和鹽酸酸霧