Question

2．根據下列如圖1裝置圖回答問題

Ⅰ．寫出儀器①的名稱是長頸漏斗．
Ⅱ．實驗室用一定質量的氯酸鉀制取氧氣，通過排水量測定所收集到的氧氣體積．
若各裝置的連接順序是：a→b→c→d，H裝置內導管（“b”或“c”）該怎樣延伸？請在圖2上畫出
Ⅲ．某興趣小組為了選擇實驗室制取二氧化碳的原料，對影響鹽酸與大理石（大理石中雜質不與鹽酸反應）反應的速率快慢的因素展開研究．
提出假設：鹽酸與大理石反應的速率快慢與所用HCl的質量分數、大理石顆粒大小有關．
實驗設計與實施：

實驗編號	溫度	5克大理石（碳酸鈣純度相同）規格	20克鹽酸的質量分數	完全反應所需時間/s
實驗①	20℃	粗顆粒	20%	140
實驗②	20℃	粗顆粒	10%	220
實驗③	20℃	細顆粒	20%	30

根據以上信息回答下列問題：
寫出上述實驗中反應的化學方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
實驗①與②的目的是為了探究鹽酸與大理石反應的速率快慢與所用HCl的質量分數的關系．
實驗結論：HCl質量分數越大，反應越快；固體的顆粒越小，反應越快
根據上述實驗探究，實驗室選用塊狀大理石與稀鹽酸制取二氧化碳，選用上圖中具有能使反應隨時發生隨時停止的D（填編號）裝置作為制取二氧化碳的發生裝置．
Ⅳ．實驗室在常溫下用塊狀電石固體與水反應制取乙炔氣體，該反應必須嚴格控制加水速度，以免劇烈反應引起發生裝置炸裂；乙炔是一種微溶于水且密度比空氣略小的氣體．上圖中制取較純乙炔的最適宜發生和收集裝置是CG（填編號，除裝置H和I外）．

Answer 1

分析 Ⅰ、依據常用儀器回答；
Ⅱ、若各裝置的連接順序是：a→b→c→d，F裝置內導管，c管延長，有利于排水；
Ⅲ、實驗設計與實施：
據實驗室制取二氧化碳用稀鹽酸與碳酸鈣的反應原理書寫方程式，并聯系物理中學過的控制變量法，根據假設的內容“鹽酸與大理石反應的速率快慢與所用HCl的質量分數、大理石顆粒大小有關”以及結論，并結合實驗設計方案中的大理石規格、鹽酸的質量分數分析解答；
拓展與反思：通常溫度越高，化學反應的速率越快，據此猜測；啟普發生器具有隨時控制反應發生和停止的優點，據此結合裝置分析解答；
Ⅳ、根根據反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置，據氣體密度和溶解性選擇收集裝置，氣體密度和空氣接近的不能用排空氣法收集．

解答 解：Ⅰ、熟記常用儀器，分別是：長頸漏斗；
Ⅱ、若各裝置的連接順序是：a→b→c→d，F裝置內導管，c管延長，有利于排水，故如圖所示：；
Ⅲ、實驗設計與實施：
實驗室用稀鹽酸與碳酸鈣的反應制取二氧化碳，化學反應式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
聯系物理中學過的控制變量法，根據提出的假設和結論可知：該實驗是探究鹽酸與大理石反應的速率快慢與所用HCl的質量分數、大理石顆粒大小的關系；觀察實驗①與②大理石的規格相同，但鹽酸質量分數不同，故實驗①與②的目的是為了探究鹽酸質量分數對該反應劇烈程度的影響；可見HCl質量分數越大，反應越快；固體的顆粒越小，反應越快．
拓展與反思：通常溫度越高，化學反應的速率越快，據此猜測鹽酸與大理石反應的速率快慢與溫度有關；實驗室選用塊狀大理石與稀鹽酸制取二氧化碳，屬于固體和液體的常溫反應，可用B或 C、D制取，而此實驗要求具有啟普發生器原理，D能隨時控制反應發生和停止，B裝置中長頸漏斗沒有伸到液面以下，故選D；
Ⅳ、實驗室在常溫下用塊狀電石與水反應制取微溶于水的乙炔氣體，反應物狀態是固體與液體，發生裝置應選擇固液常溫型裝置，B或 C、D，而此實驗需嚴格控制加水的速度，以免劇烈反應放熱引起發生裝置炸裂，所以只能選擇B，采用分液漏斗控制水的滴加速度，乙炔的密度比空氣略小，因此最好用排水法收集；
故答案為：Ⅰ、長頸漏斗；
Ⅱ、；
Ⅲ．CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；鹽酸與大理石反應的速率快慢與所用HCl的質量分數的關系；HCl質量分數越大，反應越快；固體的顆粒越小，反應越快．D；
Ⅳ．CG．

點評 本題考查知識綜合，考查的點多面廣．它不但考查了考查了有關的化學方程式的書寫，還考查了影響化學反應速率的因素，更考查了裝置的選取方法的掌握和應用，解答此類題目時，只有抓住實驗目的、結論，前后聯系，進行細致的思考、推斷，才可準確無誤地解答出各個問題．