Question

13．實驗室常用下列裝置制取氣體，請你根據所學知識回答下列問題．

（1）寫出編號所指儀器的名稱：①鐵架臺；②試管；③長頸漏斗；④集氣瓶．
（2）以上裝置圖中共有兩處明顯的錯誤，請你找出錯誤的地方并把改正的結果填在下列橫線上：
①A圖中試管口向上傾斜了；②E圖中，用向上排空氣法收集氣體時，導氣管伸入過短．
上述裝置改進后，請繼續回答下列問題．
（3）小李在實驗室中用氯酸鉀和另一種固體制取氧氣，他選擇上述裝置中的A和E（或F、G）（填字母）進行組裝，此反應表達式氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．小紅在實驗室中選用C裝置作為氧氣的發生裝置．在他們的實驗中都用到了一種相同的固體藥品是MnO₂（填化學式），在兩個反應中它起催化作用．請你寫出小紅制取氧氣的化學方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）實驗室選用C和E裝置還可以制取的氣體是二氧化碳（填化學式），寫出實驗室制取該氣體的化學方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（5）裝置B、C都可以用來制取（4）中的氣體，比較這兩個裝置的不同，指出B裝置的一個突出優點可控制反應的發生和停止．
（6）有一名同學欲用G裝置收集H₂，則H₂應從導管口b通入．
（7）實驗室制取的NO是一種難溶于水、有刺激性氣味有毒的氣體，密度比空氣略小．請你選擇合適的收集裝置：F（用字母表示）．

Answer 1

分析 （1）根據實驗室常用儀器解答；
（2）圖A中試管口高于試管底；圖E中導氣管太短；
（3）氧氣密度比空氣大、不易溶于水，據此選擇收集裝置，據反應原理書寫表達式；并據氯酸鉀、過氧化氫制取氧氣的反應原理分析解答；
（4）根據裝置圖推出反應物狀態，進而分析出制取的氣體，根據方程式寫法考慮反應原理；
（5）B裝置可通過活塞控制反應的發生和停止；
（6）氫氣密度比空氣小，所以應從短管進氣；
（7）NO是一種難溶于水、有刺激性氣味有毒的氣體，密度比空氣略小，所以不能用排空氣法收集，用排水法收集．

解答 解：
（1）標號儀器分別是：鐵架臺、試管、長頸漏斗；集氣瓶；
（2）A圖中試管口向上傾斜了，為防止冷凝液倒流回試管，引起試管的炸裂，試管口應該略向下傾斜；E圖中，用向上排空氣法收集氣體時，導氣管伸入過短，導管應該伸到集氣瓶的底部；
（3）氧氣密度比空氣大、不易溶于水，所以可用向上排空氣法或排水法收集；反應的表達式是：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；C裝置作為氧氣的發生裝置，該反應屬于固液常溫型，過氧化氫制取氧氣可用此發生裝置，和氯酸鉀制取氧氣一樣均需要二氧化錳作為催化劑，在兩個反應中都起催化作用，過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，反應方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）C屬于固液常溫型，E收集密度大于空氣的氣體，則選用C和E裝置還可以制取的氣體是二氧化碳，實驗室制取二氧化碳的反應物是大理石和鹽酸，生成物是氯化鈣、水、二氧化碳，制取該氣體的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（5）B裝置可通過活塞控制反應的發生和停止；
（6）氫氣密度比空氣小，所以應從短管進氣；
（7）NO是一種難溶于水、有刺激性氣味有毒的氣體，密度比空氣略小，所以不能用排空氣法收集，用排水法收集；
故答案為：
（1）鐵架臺；試管；長頸漏斗；集氣瓶；
（2）①A圖中試管口向上傾斜了； ②E圖中，用向上排空氣法收集氣體時，導氣管伸入過短；
（3）E（或F、G）；氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；MnO₂；催化；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）二氧化碳；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（5）可控制反應的發生和停止；
（6）b；
（7）F．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫、裝置的指錯等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關，密度與空氣接近的氣體不能用排空氣法收集．