Question

（16分）下列装置常用于实验室制取气体。根据给出的装置回答下列问题：

A             B              C            D        E       F         G       H
（1）指出编号仪器名称：①                 ；②                 。
（2）实验室利用A装置制取氧气，反应原理用化学方程式表示为                      。利用C装置收集氧气的最佳时刻是                              。用收集到的氧气完成硫粉燃烧实验后，还需向集气瓶内加入适量氢氧化钠溶液，目的是                           （用化学方程式表示）。
（3）制取并收集二氧化碳应选择的装置是                 （从A——E中选择），使用该套装置制取气体的突出优点是                 ，该反应原理用化学方程式表示为                                             。若改用F装置收集二氧化碳，则气体应从     端进入。制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气，欲使个G、H装置将以上杂质气体除去，则装置正确的连接顺序是：混合气体→                （用端口字母表示）。
（4）将纯净的二氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后，测得该装置中溶液的pH、
          （填“＞”、“＜”或“=”）7，对该现象的合理解释为                 （用化学方程式表示）。

Answer 1

⑴① 铁架台  ② 长颈漏斗
⑵2KClO₃ 2KCl+ 3O₂↑ 导管口有气泡连续均匀冒出时  
2NaOH + SO₂ = Na₂SO₃ + H₂O 
⑶ BE (1分) 可以随时控制反应发生或停止(1分) 
CaCO₃+2HCl=CaCl₂ + H₂O +CO₂↑(2分)  b  efcd （或efc）      
⑷ ＜   H₂O +CO₂ = H₂CO₃

解析试题分析：（1）根据实验室常用仪器回答，图中仪器①是铁架台，②是长颈漏斗；
（2）由A装置可知，此装置是加热固体制取气体的装置，如制取氧气，可用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法，故反应的化学方程式是2KClO₃ 2KCl+ 3O₂↑；由于试管中本身存在一定量的空气，要获取纯净的氧气，需要排尽试管中的空气后再收集，如用排水法收集氧气，则其最佳时刻是导管口有气泡连续均匀冒出时，再开始收集；由于二氧化硫是一种有害的气体，排放到空气中会造成空气污染，故可利用其能与氢氧化钠反应的性质将其吸收掉，则反应的化学方程式是2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O；
（3）实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应物的状态是固体和液体，反应条件是常温，故属于“固液不加热型”，应选用发生装置B；由于二氧化碳的密度大于空气的密度，且能溶于水，故只能用向上排空气法收集，应选用收集装置E；由于B装置中有个带孔的隔板，能起到隔绝固液体的作用，故使用该套装置制取气体的突出优点是：可以随时控制反应发生或停止；大理石和稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，故该反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+ H₂O +CO₂↑；若改用F装置收集二氧化碳，由于二氧化碳的密度大于空气的密度，要用向上排空气法收集，则二氧化碳气体应从b 端进入（从下面往上排空气）；要除去二氧化碳中含有的少量的氯化氢气体与水蒸气，应先将氯化氢气体除去（用饱和碳酸氢钠），再除去水蒸气（用浓硫酸），则装置正确的连接顺序是：混合气体→efcd；
（4）由于二氧化碳能与水反应生成了碳酸，所以溶液的pH小于7，其反应的化学方程式是H₂O+CO₂=H₂CO₃。
考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法，气体的净化（除杂），实验室制取氧气的反应原理，二氧化碳的实验室制法，二氧化碳的化学性质，碱的化学性质，溶液的酸碱性与pH值的关系，书写化学方程式
点评：熟记氧气和二氧化碳的实验室制法、原理和操作注意事项，是解题的关键；此外，本题的重点是常用气体的发生装置和收集装置的选取方法，要学会根据反应物的状态和反应的条件选择发生装置，根据制取气体的溶解性和密度的大小选择收集气体的方法。