题目内容
下图所示为实验室常用的实验装置：
（1）写出下列仪器名称：a
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置和收集装置是
（3）若用E装置收集氢气，则氢气应从
（4）F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是
（5）装置C相对于装置B在操作方面的优势为：
（6）某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止．为此该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳．
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作：在28℃时，分别用装有5mL不同浓度硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：
[实验二]选择合适的反应温度
操作：往盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表：
请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
①稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为
②在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加
④该研究小组为了研究
（1）写出下列仪器名称：a
酒精灯
酒精灯
；b长颈漏斗
长颈漏斗
．（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置和收集装置是
A，D或E
A，D或E
（填装置的字母代号），化学方程式是2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑；
| ||
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑；
，该反应属于
| ||
分解
分解
反应（填基本反应类型）；试管口放一团棉花的作用是防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
；用D装置收集氧气时氧气集满的实验现象是有气泡从集气瓶口往外冒出
有气泡从集气瓶口往外冒出
．（3）若用E装置收集氢气，则氢气应从
d
d
口通入（填c或d）．（4）F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是
防止二氧化碳溶于水
防止二氧化碳溶于水
．（5）装置C相对于装置B在操作方面的优势为：
随开随用，随关随停
随开随用，随关随停
．（6）某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止．为此该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳．
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作：在28℃时，分别用装有5mL不同浓度硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 硫酸浓度 | 15% | 20% | 25% | 30% | 35% |
| 气体体积/mL | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
操作：往盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表：
| 试管编号 | A | B | C | D | E |
| 温度（℃） | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| 现象和 比较 |
有少量气泡 | 气泡比A号试管多 | 气泡明显比B号试管多 | 大量气泡产生，与常温用盐酸反应相似 | 反应激烈，迅速产生大量气体 |
①稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为
25%
25%
，因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是生成气体体积较少
生成气体体积较少
．②在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为
70
70
℃．③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加
振荡
振荡
操作，更有利于气体的制备．④该研究小组为了研究
固液接触面积
固液接触面积
对该反应速率的影响，在28℃进行了如下实验．| 试管编号 | A | B |
| 试管内药品 | 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 | 1g小颗粒大理石与5mL25%稀硫酸 |
| 现象和比较 | 有少量气泡 | 迅速产生较多气泡 |
分析：（1）熟悉常见仪器的名称和用途；
（2）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、步骤及注意事项进行分析，写出反应的方程式；
（3）根据氢气和空气的密度的关系进行分析；
（4）根据二氧化碳的溶解性进行分析；
（5）对比装置C、B，分析在控制反应进行操作上简便性；
（6）①根据表中的数据分析浓度对反应速率的影响；
②根据表中的数据分析温度对反应速率的影响；
③根据防止硫酸钙覆盖在大理石上分析应进行的操作；
④根据药品的接触面积对反应的影响分析．
（2）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、步骤及注意事项进行分析，写出反应的方程式；
（3）根据氢气和空气的密度的关系进行分析；
（4）根据二氧化碳的溶解性进行分析；
（5）对比装置C、B，分析在控制反应进行操作上简便性；
（6）①根据表中的数据分析浓度对反应速率的影响；
②根据表中的数据分析温度对反应速率的影响；
③根据防止硫酸钙覆盖在大理石上分析应进行的操作；
④根据药品的接触面积对反应的影响分析．
解答：解：（1）标号仪器的名称是a酒精灯，b长颈漏斗；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的属于加热固体制取气体，应选用装置A．，由于氧气的密度大于空气、不易溶于水，所以收集装置可选用装置D或E，反应的方程式是：2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑，该反应由一种物质生成了三种物质属于分解反应，用排水法收集氧气时，氧气集满的实验现象是：有气泡从集气瓶口往外冒出；
（3）由于氢气的密度小于空气的密度，所以用E装置收集氢气，则氢气应从d 口通入；
（4）由于二氧化碳能溶于水，所以其中在水面上放一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水；
（5）装置C相对于装置B在操作方面的优势为：随开随用，随关随停；
（6）①稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为25%，因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是 生成气体体积较少；
②在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为70℃；
③为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加振荡 操作，更有利于气体的制备；
④通过反应的速率可以看出，该研究小组为了研究固液接触面积 对该反应速率的影响，在28℃进行了如下实验．
故答为：
（1）酒精灯，长颈漏斗；
（2）A，D或E，2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑，分解，防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出，有气泡从集气瓶口往外冒出；
（3）d；
（4）防止二氧化碳溶于水；
（5）随开随用，随关随停；
（6）①25%，生成气体体积较少；②70； ③振荡；④固液接触面积．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的属于加热固体制取气体，应选用装置A．，由于氧气的密度大于空气、不易溶于水，所以收集装置可选用装置D或E，反应的方程式是：2KMnO4
| ||
（3）由于氢气的密度小于空气的密度，所以用E装置收集氢气，则氢气应从d 口通入；
（4）由于二氧化碳能溶于水，所以其中在水面上放一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水；
（5）装置C相对于装置B在操作方面的优势为：随开随用，随关随停；
（6）①稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为25%，因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是 生成气体体积较少；
②在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为70℃；
③为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加振荡 操作，更有利于气体的制备；
④通过反应的速率可以看出，该研究小组为了研究固液接触面积 对该反应速率的影响，在28℃进行了如下实验．
故答为：
（1）酒精灯，长颈漏斗；
（2）A，D或E，2KMnO4
| ||
（3）d；
（4）防止二氧化碳溶于水；
（5）随开随用，随关随停；
（6）①25%，生成气体体积较少；②70； ③振荡；④固液接触面积．
点评：熟练掌握实验室中制取气体的发生装置和收集装置的选择依据，并能作出正确的选择，记住常见气体制取的反应原理，并能够正确书写化学方程式．
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