Question

13．通過一個月的化學學習，相信你已經初步掌握了實驗室制取氣體的有關知識．請結合圖示回答問題．

（1）寫出圖中標示的儀器的名稱：①鐵架臺，②長頸漏斗．
（2）實驗室用KMnO₄制取O₂，應選用的發生裝置為D（填字母序號，下同），收集裝置可選用F或G，取用KMnO₄藥品時，應選用儀器A，寫出該反應的文字表達式高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣．
（3）檢查裝置E的氣密性方法有多種，下列方法和現象能說明該裝置不漏氣的是ABC（填序號）．
A．用彈簧夾封閉右側導管，向長頸漏斗中加水，長頸漏斗頸部形成穩定的水柱；
B．先向長頸漏斗中注水使下端形成液封，在右側導管口連接注射器，用力拉注射器活塞，長頸漏斗下端冒氣泡；
C．先向長頸漏斗中注水使下端形成液封，在右側導管口連接注射器，用力推注射器活塞，長頸漏斗中液面上升；
D．將導管浸入水中，雙手捂住錐形瓶外壁，觀察到導管口沒有氣泡
（4）小王選擇E、F組合制備氧氣，寫出該反應的文字表達式過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，
為了不影響氧氣純度，最佳收集時刻是氣泡連續均勻冒出．
（5）如圖J裝置具有多種用途．
①收集氣體：如收集二氧化碳氣體時，只要將氣體從b（填a或b）通入．該裝置也可以代替圖中的F裝置．請簡述操作方法：先將集氣瓶裝滿水，然后將氣體從a管通入．
②檢驗氣體：如檢驗某氣體中是否含有二氧化碳，瓶中預先裝入澄清石灰水，然后將氣體從b（填a或b）通入，寫出該反應的文字表達式
氫氧化鈣+二氧化碳→碳酸鈣+水．
（6）如圖也是實驗室制取氣體時常用的發生裝置．其中能控制反應速率，獲得平穩氣流的是①②（填序號，下同），能做到“隨開隨用，隨關隨停”的是③④⑤⑥，④中使用了小試管，其優點的是節約藥品，起液封的作用，防止氣體從長頸漏斗逸出．

（7）某同學用圖甲所示的裝置制取二氧化碳并測定其體積，寫出錐形瓶內反應的文字表達式碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳，裝置中植物油的作用是防止二氧化碳與水反應，另一位同學對裝置進行了認真分析，認為即使操作均正確，測量結果也會偏大，于是設計了如乙圖所示的裝置．你認為造成甲裝置造成實驗結果偏大的原因是滴入的液體也占了一定的體積．

Answer 1

分析 （1）根據實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
（2）根據實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，取用粉末狀固體藥品常用藥匙，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣進行分析；
（3）根據檢驗裝置氣密性的操作和選項中的現象進行分析；
（4）根據過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，當氣泡連續均勻冒出時，開始收集氧氣進行分析；
（5）①根據二氧化碳密度比空氣大，用J代替圖中的F裝置，需要先將集氣瓶裝滿水，然后將氣體從a管通入進行分析；
②根據實驗室常用澄清石灰水檢驗二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水進行分析；
（6）根據題中所給裝置的特點進行分析；
（7）根據碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳溶于水反應生成碳酸進行分析．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，①是鐵架臺，②是長頸漏斗；
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，所以應選用的發生裝置為D，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，所以收集裝置可選用F或G，取用粉末狀固體藥品常用藥匙，故選：A，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，文字表達式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
（3）A、用彈簧夾封閉右側導管，向長頸漏斗中加水，長頸漏斗頸部形成穩定的水柱，裝置氣密性良好，否則不能形成穩定的水柱，故A正確；
B、先向長頸漏斗中注水使下端形成液封，在右側導管口連接注射器，用力拉注射器活塞，長頸漏斗下端冒氣泡，氣密性良好，外界大氣壓將氣體壓入集氣瓶中，故B正確；
C、先向長頸漏斗中注水使下端形成液封，在右側導管口連接注射器，用力推注射器活塞，長頸漏斗中液面上升，氣密性良好，集氣瓶內氣體將水壓入長頸漏斗中，故C正確；
D、將導管浸入水中，雙手捂住錐形瓶外壁，觀察到導管口沒有氣泡，不能證明裝置氣密性良好，故D錯誤；
故選：ABC；
（4）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，當氣泡連續均勻冒出時，開始收集氧氣；
（5）①二氧化碳密度比空氣大，所以收集二氧化碳氣體時，只要將氣體從b通入，用J代替圖中的F裝置，需要先將集氣瓶裝滿水，然后將氣體從a管通入；
②實驗室常用澄清石灰水檢驗二氧化碳，檢驗氣體應該是長進短出，故選：b，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，文字表達式為：氫氧化鈣+二氧化碳→碳酸鈣+水；
（6）通過分析題中各裝置的反應原理可知，能控制反應速率，獲得平穩氣流的是①②，能做到“隨開隨用，隨關隨停”的是③④⑤⑥，④中使用了小試管，其優點的是：節約藥品，起液封的作用，防止氣體從長頸漏斗逸出；
（7）碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，文字表達式為：碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳，二氧化碳溶于水反應生成碳酸，所以裝置中植物油的作用是：防止二氧化碳與水反應，造成甲裝置造成實驗結果偏大的原因是：滴入的液體也占了一定的體積．
故答案為：（1）鐵架臺，②是長頸漏斗；
（2）D，G，A，高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
（3）ABC；
（4）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，當氣泡連續均勻冒出時，開始收集氧氣；
（5）①b，先將集氣瓶裝滿水，然后將氣體從a管通入；
②澄清石灰水，b，氫氧化鈣+二氧化碳→碳酸鈣+水；
（6）①②，③④⑤⑥，節約藥品，起液封的作用，防止氣體從長頸漏斗逸出；
（7）碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳，防止二氧化碳與水反應，滴入的液體也占了一定的體積．

點評 在解此類題時，首先將題中有特征的物質推出，然后結合推出的物質和題中的轉化關系推導剩余的物質，最后將推出的各種物質代入轉化關系中進行驗證即可．