Question

11．如图1A～F是实验室制备某些常见气体的装置示意图．

（1）装置图中仪器a的名称为水槽．
（2）用氯酸钾和二氧化锰混合共热制取氧气，写出反应的化学方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）实验室利用B装置制取二氧化碳的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
如果利用G装置收集二氧化碳，气体应从b 端通入（填“b”或“c”），用C装置代替B装置作为发生装置，其主要优点是可控制反应速率．
（4）排水法收集与排空气法收集CO₂的比较（分别用体积相同的2个集气瓶收集）

比较项目	排水法	向上排空气法
收集方法可行性分析	因为CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率，所以可用排水法收集．	因为二氧化碳的密度比空气大，所以可用向上排空气法收集．
收集过程分析	用排水法收集CO2，集满现象是： 集气瓶口有大气泡冒出	“验满”分析：因气体无色，故集满与否较难确定．即便用燃着木条移近容器口火焰熄灭，也难以证明空气完全排尽
向收集到CO2的集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水，并振荡	先浑浊后变澄清所需时间较短	先浑浊后变澄清所需时间较长
由上述实验可得结论	与排空气法相比，排水法的优点是： 用排水法收集的二氧化碳更纯净，现象更明显

（5）查阅资料可知：在金属活动性顺序里，位于氢后面的金属Cu，在常温下虽然不能与稀盐酸、稀硫酸反应，但可以与无色硝酸溶液反应，其化学方程式为Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
反应生成的NO₂是红棕色、有刺激性气味的有毒气体．可用图2所示装置进行实验，请回答：
①检查装置的气密性：关闭弹簧夹，将干燥管放入带有水的烧杯中，若观察到若干燥管内的液（水）面比烧杯内的液（水）面低，且过一段时间后干燥管内的液（水）面保持不变，则表明该装置的
气密性良好．
②打开弹簧夹，用注射器慢慢抽取干燥管内的气体，浓硝酸沿着干燥管慢慢上升，直到硝酸与铜片接触，停止抽拉注射器，关闭弹簧夹，观察干燥管内的现象是：干燥管内出现红棕色气体，铜片表面有气泡产生，铜片溶解，溶液由无色变成蓝色，干燥管内液面下降，反应停止．
③上述实验完成后，须用足量NaOH溶液将气体吸收，其目的是除去二氧化氮气体，防止污染环境．

Answer 1

分析 （1）据常用仪器回答；
（2）据反应原理书写方程式；
（3）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，据反应原理书写方程式，二氧化碳密度比空气大，所以应从长管进气，分液漏斗可逐滴滴加液体，进而可控制反应速率；
（4）据二氧化碳密度、排水法收集气体的方法及排水法是气体更纯净分析解答；
（5）①装置不漏气，干燥管放入溶液中溶液不能大量进入；
②铜片与硝酸发生反应，放出红棕色气体，溶液变成蓝色硫酸铜溶液；
③氮的氧化物都是有毒气体，应避免造成空气污染．

解答 解：（1）标号仪器是水槽；
（2）氯酸钾在加热、二氧化锰作催化剂的条件下生成氯化钾和氧气，反应方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，二者反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳密度比空气大，所以应从长管进气，分液漏斗可逐滴滴加液体，进而可控制反应速率；
（4）二氧化碳密度比空气大，所以可用向上排空气法收集；
排水法收集气体时，若瓶口有大气泡冒出则说明收集满了；
与排空气法相比，排水法收集的气体更纯净、更易观察到是否收集满了（可据瓶内气泡）；
（5）①烧杯内液体不能较多进入干燥管，可说明装置气密性良好；即观察到：干燥管内的液面比烧杯内的液面低，且过一段时间后干燥管内的液面保持不变；
②进入管内的浓硝酸与铜反应，放出红棕色气体，铜片逐渐溶解，溶液逐渐变成蓝色，在气体不断产生时，干燥管内气体无法排出，气压增大，管内液面下降；
③用足量氢氧化钠吸收有毒的二氧化氮气体，防止造成空气污染；
故答案为：防止污染空气．
（1）水槽；
（2）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；   b；    可控制反应速率；
（4）二氧化碳的密度比空气大；
集气瓶口有大气泡冒出；
用排水法收集的二氧化碳更纯净，现象更明显；
（5）①若干燥管内的液（水）面比烧杯内的液（水）面低，且过一段时间后干燥管内的液（水）面保持不变；
②干燥管内出现红棕色气体，铜片表面有气泡产生，铜片溶解，溶液由无色变成蓝色，干燥管内液面下降，反应停止；
③除去二氧化氮气体，防止污染环境．

点评 本题主要考查了气体的制取原理、装置评价、收集方法、及气密性检查等知识，综合性强，要结合相关知识和选项逐一细心分析解答．