Question

實驗室開放日，某化學興趣小組的同學在老師的指導下，設計了如下實驗裝置進行氣體制取和性質的探究，請回答有關問題：

（1）請寫出圖中標有字母的儀器名稱：a

 

，b

 

．
（2）寫出實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣的化學方程式：

 

，若在KClO₃中加少量的KMnO₄，也能加快KClO₃的分解．用文字說明其原因

 

．
（3）在初中實驗室可同時用來制取O₂、CO₂和H₂的發生裝置是

 

（填字母）．
（4）如圖F所示，向燒杯中傾倒二氧化碳，下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳具有的性質是

 

且密度比空氣的大，因此，二氧化碳可用于

 

，其固體稱作

 

．
（5）實驗室常用亞硫酸鈉（Na₂SO₃）固體與濃硫酸反應來制取SO₂，同時生成硫酸鈉．已知：SO₂是一種沒有顏色而有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水，密度比空氣大，常溫下在空氣中不反應．
①制取SO₂的化學方程式為

 

．
②制取SO₂的收集裝置不能為

 

（填字母），原因是

 

．
③收集SO₂時為了避免SO₂對環境的污染，對SO₂的收集裝置作了改進（如圖），請你把集氣瓶內的導管補充完整（圖中“→”表示氣體流向）．

Answer 1

分析：（1）依據實驗室常用儀器認識解決此題．
（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣時，選用的是固態物質反應需加熱的發生裝置；會寫該反應原理的化學方程式；知道該反應中二氧化錳做反應條件催化劑起什么作用．
（3）實驗室制取O₂、CO₂和H₂時，都選用的是固態物質和液態物質反應不需加熱的發生裝置；
（4）如圖 F 實驗向燒杯中“傾倒”二氧化碳，說明二氧化碳的密度比空氣的大，下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，更進一步說明二氧化碳具有的性質，這樣能探究二氧化碳的性質和重要用途．
（5）根據實驗室制取二氧化硫的反應原理和二氧化硫的物理性質選擇適當的收集方法．

解答：解：（1）依據實驗室常用儀器的認識并寫出儀器名稱，圖示a為鐵架臺，b為酒精燈；
    （2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣時，該反應原理的化學方程式為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑，混入KMnO₄也能加快KClO₃的分解，因為 KMnO₄受熱分解產生的MnO₂可作KClO₃的催化劑，起催化作用．
    （3）實驗室制O₂、CO₂和H₂時，都可選用固態物質和液態物質反應不需加熱的發生裝置，故選A裝置；
    （4）如圖F所示，向燒杯中“傾倒”二氧化碳，說明二氧化碳的密度比空氣的大，下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，更進一步說明二氧化碳具有的性質是：不能燃燒，不能支持燃燒，且密度比空氣的大；因此，二氧化碳的重要用途之一是可以用來滅火，固態二氧化碳俗稱干冰．
（5），同時生成硫酸鈉．已知：SO₂是一種沒有顏色而有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水，密度比空氣大，常溫下在空氣中不反應．
①用亞硫酸鈉（Na₂SO₃）固體與濃硫酸反應來制取SO₂的化學方程式為 Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
②SO₂易溶于水，密度比空氣大，故收集SO₂的裝置不能為 CE，用如圖所示裝置收集二氧化硫時要長進短出．
故答案是：
（1）鐵架臺；酒精燈．
（2）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；KMnO₄受熱分解產生的MnO₂可作KClO₃的催化劑（其它合理答案也可，2分）．
（3）A．
（4）不燃燒，也不支持燃燒；滅火；干冰．
（5）①Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O（2分）．
②CE；SO₂易溶于水，密度比空氣大．
③（如圖）

點評：本題考查氧氣和二氧化碳實驗室制法中實驗、收集裝置的選取．同時考查它們的反應物狀態、反應條件及其作用．使學生進一步明白反應物狀態、反應條件與實驗裝置之間的關系．學會驗證二氧化碳氣體，探究其性質及用途．