Question

【題目】某學校課外活動小組僅有一大一小兩試管和氫氧化鈉溶液。甲、乙兩個同學找來鋁制廢牙膏皮，各自設計了一套裝置如下圖，制取并收集一試管氫氣。

(1)哪個學生設計的裝置比較合理？____(填“甲”或“乙”)，另一設計裝置不合理的原因____________

(2)用比較合理的裝置制取氫氣，要使氫氣充滿收集氫氣的試管，應該采取的措施是____。

(3)還可以用哪些常見物品和試劑代替廢牙膏皮和氫氧化鈉溶液完成實驗？_____________

(4)測定H2和空氣混合氣體的爆炸范圍實驗如下所述。取10支大試管，依次盛水90%(體積分數)、80%……再用排水集氣法收集H2，而后分別把試管口移近酒精燈火焰，實驗結果如下：

H2體積分數/%	90	80	70	60～20	10	5
空氣體積分數/%	10	20	30	40～80	90	95
點燃現象	安靜 燃燒	安靜 燃燒	弱爆炸	強爆炸	弱爆炸	不燃燒 不爆炸

由上述實驗結果評價：用向下排空氣法收集H2，保持試管倒置移近火焰，如果只發出輕微的“噗聲”，表示收集的H2已純凈的說法的真正涵義：________________________。

Answer 1

【答案】乙 甲學生的裝置小試管中的空氣不易排盡，且H2可以從兩試管的間隙逸出 將大試管慢慢往上移動 日常生活中的金屬如Fe、廢干電池中的Zn，酸可用食用醋 這種說法只能表明收集的H2的體積分數小于70%，而不是純氫氣

【解析】

根據氫氣密度比空氣小且收集氣體時的注意事項來選擇合適的氣體收集裝置，可利用生活中的廢棄活潑金屬材料進行氫氣制備實驗，之后對氫氣的純度進行檢驗。

（1）氫氣的密度比空氣小，甲學生的裝置小試管中的空氣不易排盡且H2會兩試管的間隙逸出，乙學生的裝置大試管中空氣易排除且逸出較少，故選擇乙學生的裝置，故答案為：乙，甲學生的裝置小試管中的空氣不易排盡，且H2可以從兩試管的間隙逸出；

（2）收集氫氣的過程中要使氫氣充滿大試管可以將大試管慢慢往上移動，氫氣密度比空氣小也會向上，故答案為：將大試管慢慢往上移動；

（3）可以利用日常生活中的廢棄活潑金屬與酸反應制取氫氣，如Fe、廢干電池中的Zn，酸可用食用醋，發生金屬和酸的反應制取氫氣，故答案為：日常生活中的金屬如Fe、廢干電池中的Zn，酸可用食用醋；

（4）根據題意表示此時是弱爆炸，沒有達到安靜燃燒的程度，這種說法只能表明收集的H2的體積分數小于70%，而不是純氫氣，故答案為：這種說法只能表明收集的H2的體積分數小于70%，而不是純氫氣。