Question

8．某化學興趣小組同學進行如下實驗探究．
（一）實驗室常用的制取氣體的裝置如下：

（1）儀器 a 的名稱長頸漏斗．
（2）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，選用的裝置組合可以是BD．若用 C 裝置制取氧氣，寫出反應的化學方 程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．用制得的氧氣做鐵絲燃燒實驗時沒看見火星四射，原因 可能是鐵絲表面的鐵銹未除去．
（3）實驗室制取二氧化碳的化學方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，若用 G 裝置收集 二氧化碳，氣體應從b端進入（填“b”或“c”）．檢驗二氧化碳的方法 是將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明是二氧化碳．
（二）已知：草酸鈉固體（化學式為Na₂C₂O₄）加熱分解生成碳酸鈉和 CO．小陸同學利用該反應制取 CO，并用 CO 還原氧化鐵．他設計的實驗裝置如圖：

（1）一氧化碳的發生裝置可以選擇上述所 給裝置中的C（填序號），寫 出該反應的化學方程式Na₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO↑．
（2）L 型的硬質玻璃管中的反應現象是紅色粉末變成黑色；
（3）該裝置中錐形瓶（足量澄清石灰水）的作用是：Ⅰ檢驗并吸收生成的 CO₂；Ⅱ收集一氧化碳，防止污染空氣．

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注意進行分析；
（2）根據過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，該反應的反應物是固體，二氧化錳是該反應的催化劑，反應條件是常溫，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，用制得的氧氣做鐵絲燃燒實驗時沒看見火星四射，原因可能是：鐵絲表面的鐵銹未除去或氧氣不純進行分析；
（3）根據碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳的密度比空氣大，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行分析；
（二）（1）實驗室制取一氧化碳的反應物是固體，反應條件是加熱，草酸鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉和一氧化碳進行分析；
（2）根據一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳進行分析；
（3）根據一氧化碳有毒，需要尾氣處理進行分析．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，a是長頸漏斗；
（2）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，該反應的反應物是固體，二氧化錳是該反應的催化劑，反應條件是常溫，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，所以選用的裝置組合可以是BD，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，化學方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，用制得的氧氣做鐵絲燃燒實驗時沒看見火星四射，原因可能是：鐵絲表面的鐵銹未除去或氧氣不純；
（3）碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，二氧化碳的密度比空氣大，所以若用G裝置收集 二氧化碳，氣體應從b端進入，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以檢驗二氧化碳的方法是：將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明是二氧化碳；
（二）（1）實驗室制取一氧化碳的反應物是固體，反應條件是加熱，所以一氧化碳的發生裝置可以選擇上述所給裝置中的C，草酸鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉和一氧化碳，化學方程式為：Na₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO↑；
（2）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，所以L型的硬質玻璃管中的反應現象是：紅色粉末變成黑色；
（3）一氧化碳有毒，需要尾氣處理，所以錐形瓶（足量澄清石灰水）的作用是：Ⅰ檢驗并吸收生成的 CO₂；Ⅱ收集一氧化碳，防止污染空氣．
故答案為：（一）（1）長頸漏斗；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，BD或BE或BG，2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，鐵絲表面的鐵銹未除去；
（3）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，b；將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明是二氧化碳；
（二）（1）C，Na₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO↑；
（2）紅色粉末變成黑色；
（3）收集一氧化碳，防止污染空氣．

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．