Question

某校化学研究性学习小组探究气体制取的实验原理与方法．
（1）甲同学将课本的基础知识进行整理如下图，请你帮助他完成相关内容：
①若选用发生装置

 

（填序号，下同）制氧气，写出相应的化学方程式

 

．
②实验室制取二氧化碳时可选用的发生装置是

 

，可选用的收集装置是

 

．
（2）乙同学设计的实验装置（如图），既可用于制取气体，又可用于验证物质性质．当打开K₁、关闭K₂时，利用Ⅰ、Ⅱ装置可直接进行的实验是

 

（填序号）．
①大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
②锌与稀硫酸反应制取氢

（3）丙同学认为在不改变Ⅰ、Ⅱ装置的仪器及位置的前提下，该装置可用于过氧化氢溶液制取氧气．反应的化
学方程式为

 

；
她的做法是

 

；
（4）丁同学打开K₂、关闭K₁，利用Ⅰ、Ⅲ装置来验证二氧化碳与水反应生成了碳酸，此时试管中盛放的物质是

 

，可以观察到的现象是

 

．
（C为干燥管，用于防止液体倒吸）．

Answer 1

分析：（1）实验室制取气体的发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定．根据气体的密度和溶水性确定气体的收集装置．
（2）观察图示可知是固液在常温下的反应，并且收集气体的密度应小于空气的密度，然后选择即可；
（3）根据收集气体的密度应大于空气的密度，然后进行分析判断选择即可；
（4）二氧化碳的溶液呈酸性，所以可以使用遇酸变红色的紫色石蕊试液来验证．

解答：解：（1）①此处选择固液制氧气的装置，所以一般是采用B装置完成，②二氧化碳是由固液型制气装置完成，根据其密度与水溶性可判断，收集装置是D或F
（2）根据装置I、Ⅱ的导管进出口顺序可知，装置Ⅱ只能用来收集难溶于水或密度比空气小的气体，因此利用装置I、Ⅱ可收集H₂．故选②；
（3）反应物是二氧化锰与过氧化氢，生成物是氧气和水，因氧气密度比空气大，所以应将装置Ⅱ进出气体导管交换一下即可；将装置Ⅱ中长导管接装置I出气管，打开K₁、K₂；
（4）根据二氧化碳的特性进行分析；二氧化碳的特性是：能使澄清石灰水变浑浊；其溶液呈酸性，能使紫色石蕊试液变红
故答案为：（1）①B；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；②B；D或F
（2）②
（3）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；将装置Ⅱ中长导管接装置I出气管，打开K₁、K₂；
（4）紫色石蕊试液；紫色石蕊试液变红．

点评：本题综合考查了学生的基本实验能力，涉及装置选择、连接、实验基本操作、化学计算等知识．要同学们具有综合的化学知识方可做好此题．