Question

某学校课外活动小组仅有一大一小两试管和氢氧化钠溶液。甲、乙两个同学找来铝制废牙膏皮，各自设计了一套装置如下图，制取并收集一试管氢气。

(1)哪个学生设计的装置比较合理？____(填“甲”或“乙”)，另一设计装置不合理的原因____________

(2)用比较合理的装置制取氢气，要使氢气充满收集氢气的试管，应该采取的措施是____。

(3)还可以用哪些常见物品和试剂代替废牙膏皮和氢氧化钠溶液完成实验？_____________

(4)测定H₂和空气混合气体的爆炸范围实验如下所述。取10支大试管，依次盛水90%(体积分数)、80%……再用排水集气法收集H₂，而后分别把试管口移近酒精灯火焰，实验结果如下：

H2体积分数/%	90	80	70	60～20	10	5
空气体积分数/%	10	20	30	40～80	90	95
点燃现象	安静 燃烧	安静 燃烧	弱爆炸	强爆炸	弱爆炸	不燃烧 不爆炸

由上述实验结果评价：用向下排空气法收集H₂，保持试管倒置移近火焰，如果只发出轻微的“噗声”，表示收集的H₂已纯净的说法的真正涵义：________________________。

Answer

乙 甲学生的装置小试管中的空气不易排尽，且H2可以从两试管的间隙逸出 将大试管慢慢往上移动 日常生活中的金属如Fe、废干电池中的Zn，酸可用食用醋 这种说法只能表明收集的H2的体积分数小于70%，而不是纯氢气

【解析】

根据氢气密度比空气小且收集气体时的注意事项来选择合适的气体收集装置，可利用生活中的废弃活泼金属材料进行氢气制备实验，之后对氢气的纯度进行检验。

（1）氢气的密度比空气小，甲学生的装置小试管中的空气不易排尽且H2会两试管的间隙逸出，乙学生的装置大试管中空气易排除且逸出较少，故选择乙学生的装置，故答案为：乙，甲学生的装置小试管中的空气不易排尽，且H2可以从两试管的间隙逸出；

（2）收集氢气的过程中要使氢气充满大试管可以将大试管慢慢往上移动，氢气密度比空气小也会向上，故答案为：将大试管慢慢往上移动；

（3）可以利用日常生活中的废弃活泼金属与酸反应制取氢气，如Fe、废干电池中的Zn，酸可用食用醋，发生金属和酸的反应制取氢气，故答案为：日常生活中的金属如Fe、废干电池中的Zn，酸可用食用醋；

（4）根据题意表示此时是弱爆炸，没有达到安静燃烧的程度，这种说法只能表明收集的H2的体积分数小于70%，而不是纯氢气，故答案为：这种说法只能表明收集的H2的体积分数小于70%，而不是纯氢气。