Question

3．实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验．请回答：

（1）指出编号仪器的名称：①酒精灯，②长颈漏斗．
（2）以上A装置有一处明显的错误，请加以改正装置A中导管伸入试管太长、透过橡胶塞即可．利用改正后的装置继续完成后面的实验．
（3）欲使用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是A（填字母），反应原理用化学方程式表示为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；为防止高锰酸钾粉末进入导管，应采取的措施是在试管口放一团棉花；若使用C装置收集氧气，实验结束时，应先从水槽中移出导气管，再熄灭酒精灯，原因是防止水槽中水倒流，炸裂试管．
（4）运用B装置也可以制取氧气，请用化学方程式表示2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（5）实验室可以用大理石和稀盐酸来制取某种气体，应选用的发生装置为B．反应原理用化学方程式表示为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，欲收集该气体，应选择的装置是E （填序号）．验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明集满．若将该气体通入澄清石灰水中，观察到的现象是澄清石灰水变浑浊，请用化学方程式进行解释该现象Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（6）氨气在通常状况下是一种无色、有刺激性趣味的气体，密度比空气小，极易溶于水．实验室用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物制取氨气．则发生装置可选用A，收集装置可选用D．请配平实验室制氨气的化学方程式
2NH₄Cl+1Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$1CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）根据A装置制取气体的注意事项进行分析；
（3）根据高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，试管口需要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，若使用C装置收集氧气，实验结束时，应先从水槽中移出导气管，再熄灭酒精灯，防止水槽中水倒流，炸裂试管进行分析；
（4）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下加热生成水和氧气进行分析；
（5）根据实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应物是固体和液体，反应条件是常温，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，易溶于水，二氧化碳不具有助燃性，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水进行分析；
（6）根据实验室制取氨气的反应物是固体，反应条件是加热，氨气密度比空气小，极易溶于水，氯化铵和氢氧化钙在加热的条件下反应生成氯化钙、水和氨气进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是酒精灯，②是长颈漏斗；
（2）A装置有一处明显的错误，装置A中导管伸入试管太长、透过橡胶塞即可；
（3）高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以应选择的发生装置是A，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，试管口需要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，若使用C装置收集氧气，实验结束时，应先从水槽中移出导气管，再熄灭酒精灯，防止水槽中水倒流，炸裂试管；
（4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下加热生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（5）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以应选用的发生装置为B，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，二氧化碳密度比空气大，易溶于水，所以应选择的装置是E，二氧化碳不具有助燃性，所以验满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明集满，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以观察到的现象是：澄清石灰水变浑浊，化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（6）实验室制取氨气的反应物是固体，反应条件是加热，氨气密度比空气小，极易溶于水，所以发生装置可选用A，收集装置可选用D，氯化铵和氢氧化钙在加热的条件下反应生成氯化钙、水和氨气，化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
故答案为：（1）酒精灯，长颈漏斗；
（2）导管伸入试管太长、透过橡胶塞即可；
（3）A，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，在试管口放一团棉花，防止水槽中水倒流，炸裂试管；
（4）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（5）B，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，E，将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明集满，澄清石灰水变浑浊，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（6）A，D，2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．