Question

3．如圖1是幾種實驗室制取氣體的發生裝置和收集裝置．請回答下列問題：

（1）標號為①的儀器名稱是長頸漏斗；其作用是反應時加入液體試劑，若改為分液漏斗其好處是控制液體的滴加速度，從而控制反應速率．②的儀器的名稱是集氣瓶；
（2）實驗室制取二氧化碳時應選用的發生裝置是B，寫出該反應的表達式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；若用F裝置進行排空氣法收集二氧化碳則氣體從a端進入，檢驗二氧化碳已經收集滿的方法是將帶火星的木條放在b管口，若熄滅，則已經收集滿．
（3）將制得的二氧化碳氣體依次通過如圖2所示的裝置，寫出A、B兩裝置中可觀察到的實驗現象和得出的結論．
A裝置的現象是紫色石蕊變為紅色；
由B裝置中現象得出二氧化碳的性質有CO₂不可燃不支持燃燒、CO₂密度大于空氣的密度．
（4）實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣時選用A作為發生裝置，指出此裝置中存在的錯誤沒有在試管口塞一團蓬松的棉花，寫出該反應的表達式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；若要收集較為純凈的氧氣最好選用D裝置．用此方法收集氧氣最適宜的時刻是導管口有連續均勻的氣泡產生時．
（5）注射器可用于檢查裝置B的氣密性，步驟如下：
①向錐形瓶中加入少量水至浸沒長頸漏斗下端處．
②將注射器連接到裝置B的導管口處．
③緩慢拉動注射器的活塞，觀察到長頸漏斗下端管口處有氣泡產生，表示裝置B的氣密性良好．
（6）兩位同學通過查閱資料得知：氨氣是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體，氨氣可通過加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物而得到，你認為她們選擇制取氨氣的發生裝置是A收集裝置是E（或F）（從圖中選擇字母填空）．

Answer 1

分析 （1）熟記儀器的名稱與用途；
（2）根據制取氣體的依據、反應的原理、氣體的收集方法以及驗滿方法來分析；
（3）由圖示可知二氧化碳和水反應后生成的碳酸能使紫色石蕊溶液變紅色，同時二氧化碳不燃燒不支持燃燒且密度大于空氣；
（4）實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣時試管口要放一團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管，據反應原理書寫表達式，根據收集氣體的注意事項分析；
（5）凡是有氣體參加或產生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結果；
（6）據反應物狀態和反應條件選擇發生裝置，據氣體的密度和溶解性選擇收集裝置．

解答 解：（1）標號為①的儀器名稱是長頸漏斗；其作用是反應時加入液體試劑，若改為分液漏斗其好處是能控制反應的發生與停止，控制反應的速率．②的儀器的名稱是集氣瓶；
（2）實驗室制取并收集二氧化碳時不需要加熱，應該用B裝置作為發生裝置；碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，該反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．二氧化碳的密度比空氣大，所以用裝置F收集二氧化碳時，氣體從長管進入，驗滿的方法是用燃著的木條放在瓶口，如果木條熄滅則說明瓶內已收集滿二氧化碳．
（3）將制得的二氧化碳氣體依次通過右下圖所示的裝置后，A裝置中二氧化碳和水反應后生成的碳酸能使紫色石蕊溶液變紅色，B裝置中二氧化碳不燃燒不支持燃燒且密度大于空氣；
（4）驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣時試管口要放一團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管，而裝置中沒放棉花，反應的表達式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，排水法收集的氧氣比較純凈，用此方法收集氧氣時，要等到導管口的氣泡連續且均勻冒出才能收集；
（5）向錐形瓶中加入少量水至浸沒長頸漏斗末端處；緩慢拉動注射器的活塞，觀察到長頸漏斗末端出現氣泡，表示裝置C的氣密性良好；
（6）加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物可制取氨氣，屬于固體加熱型，故選發生裝置A，氨氣是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體，所以只能用向下排空氣法收集．
故答案為：
（1）長頸漏斗；反應時加入液體試劑；控制液體的滴加速度，從而控制反應速率；集氣瓶；
（2）B；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；a；將帶火星的木條放在b管口，若熄滅，則已經收集滿；
（3）紫色石蕊變為紅色；CO₂不可燃不支持燃燒；CO₂密度大于空氣的密度；
（4）沒有在試管口塞一團蓬松的棉花；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；D；導管口有連續均勻的氣泡產生時；
（5）浸沒長頸漏斗下端；長頸漏斗下端管口處有氣泡產生；
（6）A； E（或F）．

點評 本題考查了常見氣體的制取和收集方法的選擇，并進行相關的拓展運用，能夠很好的考查學生的知識遷移能力．