Question

13．現有下列實驗裝置示意圖．結合實驗裝置圖回答有關問題．

（1）A裝置中a儀器的名稱是酒精燈．
（2）選用A或B裝置都能制備的氣體是氧氣，用A裝置制取該氣體的化學反應方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，收集該氣體可選用的裝置為（填序號，答出一種即可）D或E．
（3）用B裝置還可以制取二氧化碳氣體，制取該氣體時，在錐形瓶加入的是石灰石，在分液漏斗中加入稀鹽酸；
（4）現有如下資料：
通常狀況下，NO₂是一種密度比空氣大的有毒氣體，能與水發生反應；NO₂能與堿溶液反應生成鹽和水．實驗室制取少量NO₂氣體的方法：廢銅和濃硝酸反應，生成硝酸銅、水和NO₂氣體．制取NO₂的反應方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
①制取NO₂的發生裝置是B；
②若用F裝置來收集NO₂，氣體應從接口②（填序號，下同）處進入集氣瓶，從環保的角度考慮，在制取NO₂時你認為在裝置F后連接的裝置是H．

Answer 1

分析 （1）由儀器的用途及圖去分析；
（2）從選用A（加熱高錳酸鉀）或B（過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物）裝置都能制備的氣體是氧氣，A裝置的特點是加熱固體制取氣體，且試管口有棉花團，故所選藥品為高錳酸鉀；由于氧氣不易溶于水，所以可用排水法收集，氧氣的密度比空氣大，故可用向上排空氣法收集；
（3）由實驗室制取二氧化碳氣體的藥品為大理石和稀鹽酸，二者接觸就會發生反應，生成氯化鈣和水和二氧化碳，由于反應物是液體和固體且不需要加熱去分析；
（4）從廢銅和濃硝酸反應，生成硝酸銅、水和NO₂氣體去分析；
①由反應物是固體和液體（銅和濃硝酸），且反應不需要加熱；
②若用F裝置來收集NO₂，氣體應從②導管進入；由于二氧化氮是空氣污染物，由題目中可知“NO₂能與堿溶液反應生成鹽和水”，故可在裝置F后可連接一個尾氣處理裝置，可用氫氧化鈉溶液來吸收．

解答 解：（1）由儀器的用途及圖可知a為酒精燈；
（2）選用A（加熱高錳酸鉀）或B（過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物）裝置都能制備的氣體是氧氣，A裝置的特點是加熱固體制取氣體，且試管口有棉花團，故所選藥品為高錳酸鉀；用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，在生成氧氣的同時，還有錳酸鉀和二氧化錳生成，所以化學方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；由于氧氣不易溶于水，所以可用排水法收集，氧氣的密度比空氣大，故可用向上排空氣法收集；
（3）由實驗室制取二氧化碳氣體的藥品為大理石和稀鹽酸，二者接觸就會發生反應，生成氯化鈣和水和二氧化碳，由于反應物是液體和固體且不需要加熱，故可用B來做發生裝置；制取氣體時先把石灰石放入錐形瓶中，再從長頸漏斗中加入稀鹽酸；
（4）廢銅和濃硝酸反應，生成硝酸銅、水和NO₂氣體，所以制取NO₂的反應方程式為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
①由反應物是固體和液體（銅和濃硝酸），且反應不需要加熱，故發生裝置可選B；
②若用F裝置來收集NO₂，氣體應從②導管進入，由于二氧化氮的密度比空氣大，二氧化氮沉積在集氣瓶的底部，由下而上，充滿集氣瓶；由于二氧化氮是空氣污染物，由題目中可知“NO₂能與堿溶液反應生成鹽和水”，故可在裝置F后可連接一個尾氣處理裝置，可用氫氧化鈉溶液來吸收．
故答案為：
（1）酒精燈
（2）氧氣      2KMnO ₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑            D或E      
（3）二氧化碳             石灰石        稀鹽酸
（4）Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O          
 ①B        ②②H．

點評 實驗室制取氣體時，發生裝置的選擇取決于反應物的狀態和反應條件；收集裝置的選擇取決于水溶性和氣體的密度；考查了實驗室制取氧氣的反應原理，及注意事項，是考試的重點也是中考的重點．