Question

8．某研究性學習小組欲利用下列裝置進行相關氣體制取的探究，請你分析并填空．
（1）寫出圖中儀器b的名稱b集氣瓶．細心觀察發現：該儀器與盛裝溶液的試劑瓶都有磨砂部分，所不同的是該儀器的磨砂部分位于b．
a．瓶底內壁　 b．瓶口邊緣　 c．瓶頸內壁　　 d．瓶底外壁
（2）實驗室不用催化劑制取一瓶較純凈氧氣的化學方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，應選擇的氣體發生裝置是A（填字母序號，下同），氣體收集裝置是C或E．
（3）甲烷是一種無色、無味、難溶于水的氣體，實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷．則實驗室制取甲烷應選擇的發生裝置是A．若用盛滿水的F裝置收集甲烷，則氣體應從導管⑥（此處填數字序號）通入．
（4）實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，選用的制取裝置是BC．如圖G所示，將收集到的二氧化碳倒入燒杯中，該實驗說明二氧化碳具有的性質是密度比空氣大，不助燃，不可燃．李慶同學用一大的玻璃片將G中裝有燃著蠟燭的燒杯蓋住，可觀察到蠟燭從上到下依次熄滅．這一實驗提示我們當樓層發生火災時不應往上爬，而應往低處安全撤離．

Answer 1

分析 （1）根據常用儀器的名稱及特點分析解答；
（2）根據實驗室制取氧氣的方法解答，據反應物狀態和反應條件選擇發生裝置，收集較純凈的氣體通常用排水法；
（3）根據加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷屬于固體加熱型，故選發生裝置A，排水法收集氣體時應從短管進氣，長管便于排水；
（4）根據反應原理書寫方程式，實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應不需要加熱，故選發生裝置B，二氧化碳能夠溶于水，密度比空氣大，所以用向上排空氣法收集；
二氧化碳 密度比空氣大，不能燃燒，不支持燃燒，且溫度高時，二氧化碳的密度會減小，據此分析解答．

解答 解：（1）儀器b是收集氣體的集氣瓶，瓶口邊緣有磨砂是為了與玻璃片結合更緊密，防止氣體逸出；
（2）實驗室利用高錳酸鉀制取氧氣不需加入催化劑，利用氯酸鉀、過氧化氫制取氧氣均需加入催化劑加快反應速率，高錳酸鉀制取氧氣方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；該反應需要加熱，屬于固體加熱型，故選發生裝置A，氧氣不易溶于水，所以收集較純凈的氧氣可用排水法；
（3）加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷屬于固體加熱型，故選發生裝置A，排水法收集氣體時應從短管進氣，長管便于排水；
（4）大理石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；該反應不需要加熱，故選發生裝置B，二氧化碳能夠溶于水，密度比空氣大，所以用向上排空氣法收集；
將收集到的二氧化碳倒入燒杯中，觀察到燃燒的蠟燭自下而上依次熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大，不能燃燒，不支持燃燒；
如用一大的玻璃片將G中裝有燃著蠟燭的燒杯蓋住，則蠟燭自上而下依次熄滅，因為兩蠟燭燃燒放熱使氣體的體積膨脹，氣體的密度會減小導致氣流向上升，從而使上層的蠟燭先熄滅；
故答案為：（1）集氣瓶，b；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，A，C或E；
（3）A，⑥；
（4）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，BC，密度比空氣大，不能燃燒，也不能支持燃燒，蠟燭從上到下依次熄滅．

點評 本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇．