题目内容

某班同学在实验室进行二氧化碳的制取和性质实验，发现实验桌上已摆放了如下图所示的仪器可供选用：

（1）要制取大量的CO₂，反应过程要便于添加液态的反应物，组合一套符合要求的装置来制取CO₂，你选用的仪器组合是（填序号）．
（2）下列是同学们对实验室制取CO₂药品选择的讨论，你认为正确的是（填序号）
①不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，使氯化氢气体混入二氧化碳气体中．
②一般不选用碳酸钠粉末，因为它与酸反应速度太快，不便于收集．
③可用木炭和氧气反应，因为反应可生成二氧化碳．
④可用稀盐酸与石灰石反应，因为反应速度适中，条件要求不高，气体产物纯净，易于收集．
（3）将集满CO₂气体的试管倒插入水中并轻轻振荡试管，可观察到的现象是，该现象说明CO₂具有的性质是．
（4）用制取二氧化碳的气体发生装置还可以制取其它气体．请举出一例：可制取的气体是，制气反应的化学方程式是，可用制二氧化碳的装置制该气体的理由是．
（5）以上仪器也可用于实验室制取氨气．实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气．常温下NH₃是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，其水溶液呈碱性．
①制取氨气反应的方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $数学公式$ CaCl₂+2NH₃↑+2X．X的化学式为：．
②实验室制取并收集NH₃，可以从上图中选择仪器进行组装，除选择①③⑤外，还必须用到的仪器是（填序号）．
③NH₃是一种碱性气体，干燥时不能选用下列干燥剂中的（填字母）．
A．固体氢氧化钠　　　　　　B．浓硫酸　　　　　C．生石灰．

解：（1）因为“要制取大量的CO₂，反应过程要便于添加液态的反应物”，所以可以将固体置于锥形瓶中，反应中可以通过漏斗添加液体，通过导管输出二氧化碳气体；
故填：③⑥⑨；
（2）①浓盐酸具有挥发性，会导致二氧化碳不纯；故①正确；
②碳酸钠是白色粉末，与稀盐酸反应时速度太快，不利于收集二氧化碳气体；故②正确；
③可用木炭和氧气反应，当燃烧不充分时，会有杂质一氧化碳气体生成；或者氧气剩余时，二氧化碳不纯；故③错误；
④石灰石与稀盐酸，反应速率适中，便于气体的收集；故④正确；
综上所述，正确的说法有：①②④．
故填：①②④；
（3）二氧化碳能溶于水，试管内压强减小，外界气压将水压入试管内．
故填：试管中液面上升；溶于水；
（4）由于制取二氧化碳时是固液混合，而且不需要加热，因此制取二氧化碳的气体发生装置还可以用来制取氧气，因为制取氧气是在常温下用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物．其反应方程式为2H₂O₂ $\text{[math]}$ 2H₂O+O₂↑．
故答案是：氧气；2H₂O₂ $\text{[math]}$ 2H₂O+O₂↑；该反应为固体和液体不需加热的反应，与制二氧化碳的反应物状态和条件相同故可用制二氧化碳的装置；
（5）①制取氨气反应的方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\text{[math]}$ CaCl₂+2NH₃↑+2X．依据化学反应前后原子的种类和数目不变，可知X的化学式为：H₂O．
故填：H₂O；
②反应物的状态是固态，反应条件是加热，应选“固+固加热型”的发生装置，所以，该装置中还缺少用于加热的仪器--酒精灯；
故填：④；
③氢氧化钠固体和生石灰都显碱性，不与氨气反应，可用于干燥氨气；
浓硫酸显酸性，与氨气反应，不可用于干燥氨气；
故填：B．
分析：（1）因为该反应过程要便于添加液态的反应物，所以该反应应该是实验室中利用大理石或石灰石和稀盐酸来制备二氧化碳，装置应该是“固+液常温”型；
（2）确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑的因素有：反应速率要适中，便于收集、药品的性质、是否连续产生气体等．
浓盐酸具有挥发性，会导致二氧化碳不纯；
碳酸钠是白色粉末，与稀盐酸反应时速度太快，不利于收集二氧化碳气体；
木炭与氧气反应不充分时，会有一氧化碳生成，致使二氧化碳不纯，或者氧气有剩余时也会使二氧化碳不纯；
（3）根据二氧化碳的性质进行分析；
（4）利用固液不加热装置制取的气体有很多，如利用金属（如Zn）和稀硫酸制取氢气；利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气等．选择制取气体的装置时，主要考虑反应物的状态、反应条件．
（5）①根据质量守恒定律分析；
②发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定；
③氨气为碱性的气体，所以干燥氨气的物质应为碱性或中性．
点评：本题考查二氧化碳的实验室制法、原理、装置、性质及验满方法，属基础知识考查．氧气和二氧化碳是初中化学中的两种重要气体，这两种气体制取时，可以都选用相同的装置：固液不加热装置．且二氧化碳制取时，对于药品有很多要求：固体为块状的大理石或石灰石，液体为稀盐酸．