Question

结合下图所示实验装置回答问题：

（1）指出图中标有数字的仪器名称：①           ；②             。
（2）实验室若用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是        （填序号），反应的化学方程式为              ；若要收集较为纯净的氧气最好选用           装置（填序号）。实验时应在试管口放一团棉花，其作用是                  ；试管中的棉花没有燃烧，根据燃烧的条件分析，主要原因是                            。
（3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳发生装置应选用的装置为           （填序号），反应的化学方程式为                ；若需要控制反应的速率，在装置上可以怎样改进？              。能用C装置收集二氧化碳的原因是                      。
（4）F装置是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若将F装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，则气体应从          （填“a”或“b”）进入F中。
（5）若用F装置检验生成的气体是否是二氧化碳，可先在F装置中加入           ，气体应从    （填“a”或“b”）进入F中。反应的化学方程式为                      。

Answer 1

（1）酒精灯； 集气瓶
（2）A；   2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑  ；D ；防止高锰酸钾进入导管 ； 温度未达到着火点
（3）B；  CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；用分液漏斗（注射器）代替长颈漏斗； 二氧化碳密度比空气大；
（4）b ； （5） 澄清石灰水； a；  CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O

试题分析：（1）加热用酒精灯，收集气体用集气瓶。
（2）气体发生装置分两种：固固加热型（A）和固液不加热型（B）。高锰酸钾制氧气，高锰酸钾为固体，且反应需加热，所以发生装置选A。气体收集装置选择要依据气体的密度及水溶性。如果密度比空气大，选择向上排空气法（C），如果密度比空气小，选择向下排空气法（E），如果不溶于水，选择排水法（D）。另外，向上或向下排空气法收集气体的优点还有：收集到的气体干燥；而排水法收集气体的优点是：收集到的气体较纯净。管口放棉花主是为防止高锰酸钾粉末进入导管，如果大量进入导管，要么把导管堵塞引起装置爆炸，要么高锰酸钾粉末再随气流进入水中（如果用排水法收集），使水槽中的水变红色。根据物质燃烧的条件：可燃物、氧气、温度达到着火点，三个条件同时满足。棉花本身是可燃物，该反应会产生大量氧气，唯一不满足的条件只能是“温度达到着火点”。
（3）实验室制取二氧化碳是用大理石与稀盐酸在常温下反应来制备的，根据第（2）题发生装置选择依据的分析，可知实验室制取二氧化碳应选回液不加热型（B）。反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 由于稀盐酸与大理石一接触便发生反应，要想控制反应速率，只能控制稀盐酸加入的速度，使稀盐酸慢慢加入，为达到这一目的，应把长颈漏斗改换成分液漏斗或注射器。分液漏斗下端有活塞，可以开大开小，以便控制加入液体的速度。根据第（2）题关于收集装置选择的依据，结合二氧化碳的物理性质，容易得出答案：二氧化碳密度比空气大。
（4）用F装置配合量筒测量产生气体的体积，基本做法是将气体通入盛满水的F装置中，F中的水就会被排出进入量筒，一般地说，进入多少体积的气体，就会排出多少体积的水，我们只需读出量筒中水的体积，就能知道产生气体的体积是多少了。当然，这种气体必须是不溶于水的，否则部分气体溶于水中，使通入的气体与排出的水体积不等，这种测量气体体积的方法将失效。如果一定要用这套装置来测量能溶于水的气体的体积，一般我们只需略作改进便可，具体做法是F装置中的水上层放一些植物油，这样使得水与能溶于水的气体隔离。
（5）检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水中，如果石灰水变浑浊，则说明是二氧化碳气体。根据这一检验方法，F装置中应放澄清石灰水，气体应该从a端通入石灰水中。反应的化学方程式为：CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O