Question

結合下圖所示實驗裝置回答問題：

（1）指出圖中標有數字的儀器名稱：①           ；②             。
（2）實驗室若用高錳酸鉀制取氧氣，可選用的發生裝置是        （填序號），反應的化學方程式為              ；若要收集較為純凈的氧氣最好選用           裝置（填序號）。實驗時應在試管口放一團棉花，其作用是                  ；試管中的棉花沒有燃燒，根據燃燒的條件分析，主要原因是                            。
（3）實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳發生裝置應選用的裝置為           （填序號），反應的化學方程式為                ；若需要控制反應的速率，在裝置上可以怎樣改進？              。能用C裝置收集二氧化碳的原因是                      。
（4）F裝置是一種可用于集氣、洗氣等的多功能裝置。若將F裝置內裝滿水，再連接量筒，就可以用于測定不溶于水且不與水反應的氣體體積，則氣體應從          （填“a”或“b”）進入F中。
（5）若用F裝置檢驗生成的氣體是否是二氧化碳，可先在F裝置中加入           ，氣體應從    （填“a”或“b”）進入F中。反應的化學方程式為                      。

Answer 1

（1）酒精燈； 集氣瓶
（2）A；   2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑  ；D ；防止高錳酸鉀進入導管 ； 溫度未達到著火點
（3）B；  CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；用分液漏斗（注射器）代替長頸漏斗； 二氧化碳密度比空氣大；
（4）b ； （5） 澄清石灰水； a；  CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O

試題分析：（1）加熱用酒精燈，收集氣體用集氣瓶。
（2）氣體發生裝置分兩種：固固加熱型（A）和固液不加熱型（B）。高錳酸鉀制氧氣，高錳酸鉀為固體，且反應需加熱，所以發生裝置選A。氣體收集裝置選擇要依據氣體的密度及水溶性。如果密度比空氣大，選擇向上排空氣法（C），如果密度比空氣小，選擇向下排空氣法（E），如果不溶于水，選擇排水法（D）。另外，向上或向下排空氣法收集氣體的優點還有：收集到的氣體干燥；而排水法收集氣體的優點是：收集到的氣體較純凈。管口放棉花主是為防止高錳酸鉀粉末進入導管，如果大量進入導管，要么把導管堵塞引起裝置爆炸，要么高錳酸鉀粉末再隨氣流進入水中（如果用排水法收集），使水槽中的水變紅色。根據物質燃燒的條件：可燃物、氧氣、溫度達到著火點，三個條件同時滿足。棉花本身是可燃物，該反應會產生大量氧氣，唯一不滿足的條件只能是“溫度達到著火點”。
（3）實驗室制取二氧化碳是用大理石與稀鹽酸在常溫下反應來制備的，根據第（2）題發生裝置選擇依據的分析，可知實驗室制取二氧化碳應選回液不加熱型（B）。反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 由于稀鹽酸與大理石一接觸便發生反應，要想控制反應速率，只能控制稀鹽酸加入的速度，使稀鹽酸慢慢加入，為達到這一目的，應把長頸漏斗改換成分液漏斗或注射器。分液漏斗下端有活塞，可以開大開小，以便控制加入液體的速度。根據第（2）題關于收集裝置選擇的依據，結合二氧化碳的物理性質，容易得出答案：二氧化碳密度比空氣大。
（4）用F裝置配合量筒測量產生氣體的體積，基本做法是將氣體通入盛滿水的F裝置中，F中的水就會被排出進入量筒，一般地說，進入多少體積的氣體，就會排出多少體積的水，我們只需讀出量筒中水的體積，就能知道產生氣體的體積是多少了。當然，這種氣體必須是不溶于水的，否則部分氣體溶于水中，使通入的氣體與排出的水體積不等，這種測量氣體體積的方法將失效。如果一定要用這套裝置來測量能溶于水的氣體的體積，一般我們只需略作改進便可，具體做法是F裝置中的水上層放一些植物油，這樣使得水與能溶于水的氣體隔離。
（5）檢驗二氧化碳的方法是將氣體通入澄清石灰水中，如果石灰水變渾濁，則說明是二氧化碳氣體。根據這一檢驗方法，F裝置中應放澄清石灰水，氣體應該從a端通入石灰水中。反應的化學方程式為：CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O