Question

（2011?闵行区一模）下图是一些气体的发生和收集装置，请按要求回答：
（1）写出上述编号仪器的名称：①______，②______
（2）若实验室以KClO₃为原料制取O₂，应选择______（填写仪器编号）装置进行组装．
（3）比较用过氧化氢溶液和用氯酸钾制取O₂的方法，两者的共同点是______．
A．发生装置相同                   B．都可用MnO₂作催化剂
C．反应的基本类型相同             D．完全反应后剩余固体成分相同
（4）为了更好地制取CO₂气体，有同学将B装置改进为F装置．改进后该装置的优点是______．
（5）李丽同学设计了实验室制取CO₂装置（如图所示），装置   中出现了一个错误，你的纠正方法是______．锥形瓶中发生反应的化学方程式为______．该装置是否具有启普发生器的工作原理______（填“是”或“不”），理由是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）认识并熟记常见仪器的名称和用途．
（2）实验室制取气体，选择发生装置时，考虑反应物的状态和反应的条件．以氯酸钾为原料制取氧气，条件需要加热，因此发生装置选择A，收集气体时，考虑气体的水溶性和密度，当密度大于空气的密度时，可用向上排空气法收集，当密度小于空气的密度时，可用向下排空气法收集．若气体不易或难溶于水时，可用排水法收集．因氧气密度比空气的密度大，又不易溶于水，所以即可用向上排空气法收集也可用排水法收集，两者相比，排水法收集的氧气较为纯净．
（3）两个实验中二氧化锰均做催化剂，且都是一变多的反应．
（4）实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸反应，属于固液反应，不需要加热，因此可选择B装置作为发生装置，随时可加酸，但加酸后，不能让反应停止．改用如图所示的装置后，石灰石放在有孔塑料板上，从长颈漏斗加酸，当酸的量达到有孔塑料板时，反应开始，当关闭止水夹时，产生的气体不能排除，试管内压强增大，把酸液压回到有孔塑料板以下，反应自然停止．
（5）根据二氧化碳是密度来判断收集方法的正误；根据启普发生器的反应原理分析解决．
解答：解：（1）熟记仪器的名称：①酒精灯，②长颈漏斗
（2）氯酸钾是固体，反应需加热，故发生装置选A，氧气密度比空气的密度大，又不易溶于水，所以即可用向上排空气法收集也可用排水法收集，故可选C或D．
（3）在氯酸钾制氧气的过程中二氧化锰是催化剂，双氧水分解制取氧气二氧化锰也是催化剂，且两者都是一变多的分解反应．
（4）装置改进后，石灰石放在有孔塑料板上，从长颈漏斗加酸，当酸的量达到有孔塑料板时，反应开始，当关闭止水夹时，产生的气体不能排除，试管内压强增大，把酸液压回到有孔塑料板以下，反应自然停止．故优点为：可实现“随开随用、随关随停”的功能．
（5）大理石和稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，因为二氧化碳密度大于空气，所以应该用向上排空气法收集；操作时当铜丝向上提升时，大理石和盐酸分离，反应停止，落下时接触反应开始，该过程是人为的控制反应的进行，而启普发生器则是依靠气体的压强对反应进行控制．
故答案为：（1）①酒精灯  ②长颈漏斗
（2）AC（或A D）
（3）B、C
（4）随开随用，随关随停
（5）向下排空气法改成向上排空气法（或集气瓶口向上排气法）
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
不，启普发生器是利用反应的压强差通过活塞来控制酸液和固体的接触与分离，此装置是通过手动控制酸液和固体的接触和分离．
点评：实验室制取气体要从实验原理、反应装置的选择、收集方法、尾气处理等多角度进行对比总结．