Question

下图所示的实验装置(铁架台均略去)图中：A是简易的氢气发生器；B是大小适宜的圆底烧瓶；C是装有干燥剂的U形管；a是旋转活塞；D是装有还原铁粉的反应管；E是装有酚酞试液的烧杯。实验前先检查装置的气密性。实验开始时，先关闭活塞a，并取下烧瓶B，向A中加入一定量的盐酸(浓度适当)，产生氢气。经必要的操作［见问题(2)］后，在导管的出口处点燃氢气，然后如图所示套上烧瓶B，塞紧瓶塞，氢气在烧瓶中继续燃烧。用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中氢气的火焰熄灭后，打开活塞a，气体通过反应管D进入烧杯E中，使酚酞试液呈红色。请回答下列有关问题。

(1)实验前如何检验装置的气密性？

答：_________________________________________________________________。

(2)点燃氢气前必须进行_____________操作，该操作方法是____________________________。

(3)写出B、D中分别发生反应的化学方程式。B中____________________，D中________________。

(4)C中所盛干燥剂的名称是___________，该干燥剂的作用是___________________________。

Answer 1

解析：审题时首先应注意到进入E中的气体能使酚酞试液变红，说明经过反应管D出来的气体是碱性的，初步判断该气体是NH₃。在A中锌与盐酸反应产生H₂，现在的关键是N₂从哪里获得？应当注意到烧瓶B的作用。H₂在B中燃烧到熄灭，实际是消耗掉容器里空气中的O₂，再结合空气的组成，就容易判断出从B中导出的气体主要是H₂和N₂，还有少量水蒸气及H₂产生时带出的少量酸雾。这样，在判断C中选用什么干燥剂及干燥剂的作用时，就知道必须要选择碱性的固体干燥剂，目的是除去水蒸气和盐酸酸雾，否则会影响氨的生成。

答案：(1)在A中放入少量水，使水面刚浸没漏斗颈下端，打开旋塞a，在烧瓶B底部稍加热，若在A中漏斗颈内水面上升，且E中导管口有气泡逸出，表示装置不漏气(也可以关闭活塞a，用同样的方法分别在烧瓶B底部和反应管D下部稍加热，检查活塞前、后两部分装置是否漏气)

(2)检验氢气纯度  用排水法(或向下排气法)收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，没有尖锐的爆鸣声，表示氢气纯度合格，可以点燃和收集

(3)2H₂+O₂2H₂O  N₂+3H₂2NH₃

(4)碱石灰  吸收气体中少量水蒸气和盐酸酸雾