Question

實驗室制取氣體時，常用到如下圖所示的裝置．某興趣小組的同學要利用所給裝置進行以下探究學習活動，請你一同參加并回答下列問題．

（1）寫出標號儀器的名稱：①

錐形瓶

； ②

集氣瓶

．
（2）明明要用A裝置制取氧氣，請寫出該反應的化學方程式

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
（3）偉偉要用高錳酸鉀制取較純凈的氧氣，反應的化學方程式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．他應選擇的制取裝置有

BC

．該裝置存在不足之處，可能會導致

高錳酸鉀小顆粒進入導氣管

．
（4）強強認為，F裝置既能收集氣體還能干燥氣體．他要用排水法來收集氧氣，就在廣口瓶里裝滿水，讓氣體應從

b

（填“a”或“b”）端通入；他要干燥氧氣，便在廣口瓶里盛裝適量

濃硫酸

，讓氣體從a端通入b端導出．
（5）彤彤依上圖選用了適當裝置，成功地制得了二氧化碳．他選用的制取裝置由

AD

組成，最佳反應的化學方程式

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
（6）佳佳要檢驗彤彤制得的氣體就是二氧化碳，便在F裝置中加入試劑

石灰水

，將氣體由a通入，此時廣口瓶內發生反應的化學方程式為

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．但佳佳的實驗并沒有產生預期的現象．當彤彤和佳佳都確認各自所用試劑沒有變質或失效時．請幫他們找出導致此結果的可能的原因

收集的二氧化碳中混有氯化氫氣體

．

Answer 1

分析：（1）熟練掌握常見的化學儀器名稱和用途；
（2）根據A裝置制取氧氣的特點選擇反應原理；
（3）用高錳酸鉀制氧氣時，反應物是高錳酸鉀，生成物是錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應條件是加熱，根據化學方程式的書寫步驟書寫方程式；根據反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置：固體加熱型和固液常溫型；根據氣體的密度和溶解性選擇收集方法；根據高錳酸鉀制取氧氣裝置的注意事項分析；
（4）根據氧氣不易溶于水選擇進氣口；根據濃硫酸具有吸水性來干燥氧氣；
（5）根據二氧化碳的密度和溶解性選擇收集方法；實驗室通常用稀鹽酸與大理石（或石灰石）反應制取二氧化碳，碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，寫出反應的方程式；
（6）檢驗二氧化碳用石灰水，因為二氧化碳可以使石灰水變渾濁；根據二氧化碳及石灰水兩個方面分析石灰水沒有變渾濁的原因．

解答：解：（1）①是錐形瓶；②是集氣瓶；
（2）A裝置適合用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，二氧化錳是催化劑，反應的化學方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）用高錳酸鉀制氧氣時，反應物是高錳酸鉀，生成物是錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應條件是加熱，因此反應的化學方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；發生裝置的特點屬于固體加熱型的B裝置，氧氣不易溶于水且密度大于空氣，所以既可以用排水法收集，也可以用向上排空氣法收集；排水法收集的氣體較純；為防止高錳酸鉀進入導管，導管口要放一團棉花；
（4）因為氧氣不易溶于水，故進氣口是短管b，要干燥氧氣，可以通過濃硫酸的吸水性來進行；
（5）制取二氧化碳的藥品是石灰石和稀鹽酸，屬于固體和液體在常溫下的反應，因此應選用的發生裝置是A；因為二氧化碳易溶于水，密度比空氣大，故收集裝置D（向上排空氣法）；實驗室通常用稀鹽酸與大理石（或石灰石）反應制取二氧化碳，碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（6）檢驗二氧化碳用石灰水，因為二氧化碳可以使石灰水變渾濁，反應的方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；因為各自所用試劑沒有變質或失效，所以可能是二氧化碳的問題，可能是沒有收集到二氧化碳或收集的二氧化碳中混有氯化氫雜質，會和生成的碳酸鈣反應而不能產生渾濁；
故答案為：（1）錐形瓶；集氣瓶；
（2）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）BC；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；高錳酸鉀小顆粒進入導氣管；
（4）b；濃硫酸；
（5）AD；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（6）石灰水；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；收集的二氧化碳中混有氯化氫氣體．

點評：本題考查了常見氣體的制取原理、實驗注意事項等的分析，屬于基礎性的考查，要求注重氣體制取、收集、檢驗、除雜、步驟、注意事項等的理解運用．