题目内容
12．某中学兴趣小组的同学在化学实验室用如图1的装置制取几种气体．
（1）写出图中有标号仪器的名称：a酒精灯、b铁架台；
（2）；甲同学用高锰酸钾制取氧气，他应选择上述装置中的A和C或D（填字母）进行组装．你认为A装置中还缺少一团棉花，为什么？防止加热时高锰酸钾粉末进入导管．
（3）乙同学用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，其中二氧化锰起催化作用．你认为乙同学应该选择上述装置中的B作为发生装置．
（4）丙同学用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，该反应的文字表达式为氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
（5）实验室可用C或E作收集装置，选用C作收集装置的原因氧气不易溶于水，选用E作收集装置的原因氧气的密度比空气大，若甲同学选择C装置收集氧气你认为优点什么：排水法收集的氧气纯净，缺点是什么：收集的氧气不干燥．
（6）三位同学经认真思考后，认为可选用图2装置进行收集氧气．若该集气瓶中的气体是空气，那么进气口应从a（填“a”或“b”）进入，若用该装置进行收集氧气时验满的方法是把带火星的木条放在b导管口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．．
（7）该化学兴趣小组的同学接着进行有关氧气性质的实验（实验如图3）：
木炭在图乙中燃烧的现象是剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热．图丙中的现象为澄清石灰水变浑浊，说明木炭燃烧的产物有二氧化碳；木炭燃烧这个反应的文字表达式为木炭+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳．
分析 （1）据常用仪器回答；
（2）据氧气的密度和溶解性选择收集装置，加热高锰酸钾要在试管口放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，并据反应原理书写表达式；
（3）根据B装置适用于固体和液体常温反应制取气体，是用过氧化氢制取氧气；二氧化锰在过氧化氢分解中起催化作用解答；
（4）用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气生成氯化钾和氧气解答；
（5）根据氧气的密度比空气大，不易溶于水分析解答；
（6）不同的实验装置，功能不同；氧气能使带火星的木条复燃；
（7）木炭能够在氧气中剧烈地燃烧，生成二氧化碳，二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，据此分析回答．
解答 解：
（1）标号仪器分别是a酒精灯；b铁架台；
（2）用高锰酸钾制取氧气需要加热，属于固固加热型；氧气的密度比空气大且不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法收集，加热高锰酸钾要在试管口放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；
（3）B装置适用于固体和液体常温反应制取气体，是用过氧化氢制取氧气；二氧化锰在过氧化氢分解中起催化作用；
（4）氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气生成氯化钾和氧气，该反应的文字表达式为：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；
（5）氧气不易溶于水，可以用排水法收集；氧气的密度比空气大，所以可用向上排空气法收集；向上排空气法收集的氧气干燥但不纯净，排水法收集的氧气纯净但不干燥；
（6）选用图F装置收集氧气时，由于氧气的密度比空气大，进气口应是a；验满的方法是：把带火星的木条放在b导管口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．
（7）：木炭在图C中燃烧的现象是：剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热；图D中的现象为：澄清石灰水变浑浊，说明木炭燃烧的产物有二氧化碳．木炭燃烧这个反应的文字表达式为：木炭+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳．
答案：
（1）a酒精灯；b铁架台
（2）C；D；一团棉花；防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；
（3）催化；B；
（4）氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；
（5）氧气不易溶于水； 氧气的密度比空气大； 排水法收集的氧气纯净 收集的氧气不干燥
（6）a；把带火星的木条放在b导管口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．
（7）剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热；澄清石灰水变浑浊；二氧化碳；木炭+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳．
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．
【提出问题】如何利用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据．
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积：
【分析与表达】
（1）上述两个实验中，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O．
（2）实验I中，将小烧杯中的所以稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是最后一次加入稀盐酸，仍没有气泡产生．
（3）实验Ⅱ中，先连接好装置，再检查装置的气密性（填操作名称），然后装好药品，最后将10ml稀盐酸快速推入烧瓶中．若稀盐酸是缓慢推入的，则可能造成的后果是烧瓶内气压增大，稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落．
【记录与处理】
（4）已知实验I反应前的总质量[m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）]，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是AC．
A．m（小烧杯） B．m（大烧杯） C．m（大烧杯+反应后剩余物）
（5）实验II的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）：
时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 注射器读数/ml | 60.0 | 85.0 | 88.0 | 89.0 | 89.5 | 89.8 | 89.9 | 90.0 | 90.0 | 90.0 |
②根据你的认识，在如图3坐标图中绘制出0～10min生成CO2体积随时间变化的曲线．
【反思与评价】经过分析，你认为实验I的优点是实验操作简单或便于读数，实验Ⅱ的优点是在密闭体系内反应更加环保．
| A． | 镁条在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 | |
| B． | 磷在氧气中燃烧，产生大量白烟 | |
| C． | 电解水时电源负极产生的气体可以燃烧，产生淡蓝色火焰 | |
| D． | 木炭在氧气中燃烧发出白光而在空气中燃烧则呈红色的 |
| A． | 100ml量筒 | B． | 100ml烧杯 | C． | 托盘天平 | D． | 50ml量筒 |
如图是“空气中氧气体积分数测定“实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按如图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．（提示：白磷与红磷化学性质类似，在40℃就能够燃烧也生成五氧化二磷）