Question

11．幾位同學根據下列各實驗裝置圖，設計和討論了以下問題：
問題：

（1）萬超同學說：“選擇A與G組合成裝置并在試管口加一團棉花可制取干燥氧氣，其反應的化學方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）周琦同學說：”B可用于實驗室制取二氧化碳的發生裝置，但應先檢查裝置的氣密性，方法是：在導管口夾一個彈簧夾，再往長頸漏斗中加入一定量的水，漏斗內形成一段水柱，片刻后，長頸漏斗內液面不下降；，說明該裝置氣密性良好．“
（3）文淵同學說：“D裝置裝滿水后可以收集并儲存氧氣，需要氧氣時可用水將裝置中的氧氣排出，水應從a端（填a或b）通入．”
（4）東升同學說：“我看到課外資料上介紹，實驗室可用塊狀硫化亞鐵（FeS）與稀硫酸反應制取硫化氫氣體（H₂S）．硫化氫氣體的密度比空氣大，能溶于水形成氫硫酸．根據以上知識，我現在明白了：實驗室制取硫化氫氣體應選用的發生裝置是B，收集裝置是G．”

Answer 1

分析 （1）根據高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣進行分析；
（2）根據實驗室制取CO₂，是在常溫下，用碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．實驗室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應制氫氣的，氫氣難溶于水，密度比空氣的密度小，因此可以用排水法和向下排空氣法收集．B可用于實驗室制取二氧化碳（或氧氣或氫氣）；檢查裝置的氣密性的方法是：關閉止氣夾，向長頸漏斗內加水，直到長頸漏斗內形成一段水柱，過一會兒觀察水柱液面的變化，如果不下降證明嚴密進行分析；
（3）根據D裝置裝滿水后可以收集并儲存氧氣，需要氧氣時可用水將裝置中的氧氣排出，水應從長管進入，因為氧氣的密度比水小進行分析；
（4）根據實驗室制取硫化氫的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，硫化氫氣體的密度比空氣大，能溶于水形成氫硫酸進行分析．

解答 解：（1）高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣進行分析，所以選擇A與G組合成裝置并在試管口加一團棉花可制取干燥氧氣，化學方程式為：G；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．實驗室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應制氫氣的，氫氣難溶于水，密度比空氣的密度小，因此可以用排水法和向下排空氣法收集．B可用于實驗室制取二氧化碳（或氧氣或氫氣）；檢查裝置的氣密性的方法是：關閉止氣夾，向長頸漏斗內加水，直到長頸漏斗內形成一段水柱，過一會兒觀察水柱液面的變化，如果不下降證明嚴密；
（3）D裝置裝滿水后可以收集并儲存氧氣，需要氧氣時可用水將裝置中的氧氣排出，水應從長管進入，因為氧氣的密度比水小，故選：a；
（4）實驗室制取硫化氫的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，硫化氫氣體的密度比空氣大，能溶于水形成氫硫酸，所以實驗室制取硫化氫氣體應選用的發生裝置是B，收集裝置是G．
故答案為：（1）G；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）二氧化碳；長頸漏斗內液面不下降；
（3）a；
（4）B；G．

點評 本考點主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式書寫和裝置氣密性的檢查等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．