Question

15．如图1的A～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）可通过加热二氧化锰和氯酸钾混合物制取氧气，反应中二氧化锰的作用是催化；为了得到较纯净的氧气，选择的收集装置是D；该反应的化学方程式是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+CO₂↑+H₂O，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，其主要优点是随时控制反应的开始与停止，控制反应速率．
（4）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）熟记仪器的名称；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，属于固体加热型，故应选用的发生装置是A，并写出反应方程式；
（3）根据实验室制取二氧化碳的原理、二氧化碳的性质来分析；
（4）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）仪器a是水槽；
故填：水槽；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，属于固体加热型，故应选用的发生装置是A，反应方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，其中二氧化锰的作用是催化，排水集气法能够收集到较为纯净的氧气；
故填：催化；D；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石（或石灰石．其主要成分都是碳酸钙）反应来制取．其反应原理是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；因二氧化碳的密度比空气大，如用G装置收集CO₂，则气体应从b端入；用C装置代替B装置作为发生装置，能随时控制反应的开始与停止，控制反应速率；
故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；b；随时控制反应的开始与停止，控制反应速率；
（4）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．
故填：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．