Question

5．某校化学课外小组同学组装了下列仪器，欲经过简单连接，制备中学化学的几种常见气体．

请填写下列表格中的空白处：

序号	气体	装置的连接顺序（用符号表示）	按要求填试剂 名称	实验室制取该气体 的反应方程式 （是离子反应的写离子反应方程式）
（1）	CO2	制备→收集
（2）	NH3	制备→收集 →尾气处理	若干燥气体可选用的试剂 碱石灰
（3）	Cl2	制备→净化→干燥→收集→尾气处理	处理尾气 的试剂 氢氧化钠溶液
（4）		制备→净化→收集 C→F→J

Answer 1

分析 （1）实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳，二者反应生成氯化钙、二氧化碳和水；二氧化碳密度大于空气密度应选择向上排空气法收集；
（2）实验室用加热氯化铵与氢氧化钙的方法制取氨气，二者反应生成氨气、氯化钙和水；氨气为碱性气体，应选择碱性干燥剂，氨气密度小于空气密度，易溶于水，应选择向下排空气法收集；
（3）实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气，为酸性气体，应选择酸性干燥剂干燥；氯气有毒，氯气可以用氢氧化钠溶液吸收，进行尾气处理，氯气密度大于空气密度，应选择向下排空气法收集；
（4）实验室用在浓硫酸做催化剂脱水剂条件下乙醇脱水制取乙烯，乙烯中含有二氧化硫等杂质，可以用氢氧化钠溶液净化，乙烯密度与空气密度相差不大，不能用排空气法收集，应选择排水法收集．

解答 解：（1）碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳，反应离子方程式：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，反应物为固体与液体不加热，选择发生装置D，二氧化碳密度大于空气密度应选择向上排空气法收集，选择发生装置H，连接顺序为D→H；
（2）加热氯化铵与氢氧化钙的方法制取氨气，化学方程式：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，反应物为固体与液体加热，选择发生装置A，氨气为碱性气体，选择碱石灰干燥，氨气密度小于空气密度，易溶于水，应选择向下排空气法收集，连接顺序A→I→L；
（3）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气，离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，选择发生装置B，浓盐酸易挥发，制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气杂质，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶进行净化，氯气密度大于空气密度，选择向上排空气法收集，氯气有毒，氯气可以用氢氧化钠溶液吸收，可以用进行尾气处理，装置连接顺序为：B→G→E→H→K（或F）；
（4）在浓硫酸做催化剂脱水剂条件下乙醇脱水制取乙烯，化学方程式：CH₃CH₂OH       $→_{170℃}^{浓硫酸}$   CH₂=CH₂↑+H₂O，乙烯中含有二氧化硫等杂质，可以用氢氧化钠溶液净化，乙烯密度与空气密度相差不大，不能用排空气法收集，应选择排水法收集，装置连接顺序为：C→F→J；
故答案为：

（1）	D→H		CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
（2）	A→I→L	碱石灰 （或生石灰等）	Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O
（3）	B→G→E→H→K（或F）	氢氧化钠溶液	MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O
（4）C2H4			CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$   CH2=CH2↑+H2O

点评 本题考查了常见气体的制备，涉及制备原理、发生装置、净化装置、收集装置、尾气处理装置的选择，明确气体的性质是解题关键，注意对相关知识的积累，题目难度不大．