Question

根据下面的实验装置图，回答下列问题（装置用大写字母填空）

（1）实验室制取氧气时，应选用的发生装置是______；实验室制取CO₂时，应选用的发生装置是______；检验CO₂时，应选用的装置是______．
（2）现用锌粒和浓盐酸来制取纯净、干燥的H₂，并进行收集时，可选用______四个装置，或______四个装置．（有的装置可重复选，但顺序不可颠倒）
（3）现用大理石和较浓的盐酸来制取纯净、干燥的CO₂并进行收集时，则以上有关装置接口连接的正确顺序是（填各接口字母）：______→______→______→______→______→______．

Answer 1

解：（1）A装置用于“固-固加热”型气体的制取，B装置适用于“固-液常温”型．根据实验室制取O₂和CO₂的反应原理，若用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气装置选A，若用过氧化氢制取氧气装置选B．二氧化碳的制取一般常用稀盐酸与大理石反应，所以发生装置选B．而二氧化碳的检验常用澄清的石灰水来检验，因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，易观查现象．
（2）实验室制H₂应该用稀盐酸与锌粒反应，当用浓盐酸时，产生的H₂气体中一定含有挥发出的HCl气体，所以此题的关键是除掉H₂气体中混有的HCl气体，能除掉此气体的物质有氢氧化钠溶液或澄清的石灰水溶液，而选用碳酸氢钠溶液会混入新的物质．由于反应药品属于固液不加热，所以发生装置选B．同时还要得到干燥的气体，所以选择浓硫酸除掉氢气中的水．气体的密度比空气小，所以选择H装置进行收集．这样答案就有BDCH或BECH两种．
（3）解题的关键是要明确实验目的：获得干燥、纯净的气体．用稀盐酸和大理石或石灰石反应，所得CO₂气流平稳，气体又较为纯净．如果用浓盐酸和大理石或石灰石反应，由于浓盐酸具有挥发性，使制得的CO₂中混有较多的氯化氢气体．所以此题的关键是除掉CO₂气体中混有的HCl气体，能除掉此气体的物质有氢氧化钠溶液或澄清的石灰水溶液，而二氧化碳也与此两种物质反应，所以不可行．而选用此时的碳酸氢钠溶液不仅除掉混有的HCl气体，生成的CO₂气体没影响．发生装置固液反应选B装置．二氧化碳的干燥选择浓硫酸即可．收集装置由于二氧化碳密度大于空气，选择G装置．所以实验装置选择BFCG，而端口的连接应从长导管进入，这样才能起到净化和干燥的目的．故连接顺序为b→i→j→d→c→k
故答案为：
（1）A或B、B、E
（2）BDCH BECH
（3）b→i→j→d→c→k
分析：此题是一道实验综合题，考查了仪器的识别、用途，实验室制取H₂、O₂和CO₂的反应原理，仪器的连接，二氧化碳的检验，气体除杂、干燥等．包含了丰富的实验基本技能知识，不仅要求学生熟悉实验仪器，而且要求学生对实验原理有较深刻的认识和理解．实验室制备气体装置的选择，往往是由制取该气体的方法（原理）来确定，用化学方法制取气体，就需考虑反应中反应物状态和反应条件．同时将给的实验仪器进行分类：装置AB用于气体制取的发生装置；CDEF属于气体的干燥装置；GH属于气体的收集装置，这样解题就具有层次性．
点评：本题将气体的发生装置、净化顺序、仪器的连接、气体的净化、收集等知识有机结合．实验室制取气体的实验能否成功，除了能根据反应原理选择实验装置外，还要掌握正确规范的操作步骤．