Question

4．现有下列初中化学常用的制取气体部分装置．请完成以下各题：

（1）写出上图①、②两种仪器的名称：①长颈漏斗  ②铁架台．
（2）实验室制取二氧化碳气体应选用的发生装置和收集装置分别为A和C，用该发生装置制取气体应满足的一般条件是应物为固体与液体，不需要加热．
（3）以高锰酸钾为原料制取氧气，应选用B和C装置（填字母）来制取并收集，反应的文字表达式是高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．将药品加入装置B中的试管前，应进行的操作是检查装置的气密性．实验结束后，某同学发现水槽中的水变成了浅紫红色，从实验操作角度分析其原因是试管口没放棉花；
我市某中学小曹老师带领学生进行上述实验时，发现“一同学不慎碰倒装满氧气的集气瓶，迅速扶起后，瓶中剩余的氧气仍能使带火星的木条复燃”；对此，小曹老师让该同学往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集1/2集气瓶的氧气，发现瓶中的氧气也能使带火星木条复燃．
①用下列方案收集“1/2集气瓶的氧气”，其中最合理的是a（填字母）．

②用排水法收集气体时，如何判断集气瓶中气体已收集满？
答：观察到集气瓶口旁有气泡向外逸出．
③空气中氧气的体积分数约为21%．本实验中，集气瓶内的氧气约占总体积的60.5%，所以用“使带火星木条复燃”来检验集气瓶中充满氧气的方法不可靠．

Answer 1

分析 （1）据常用仪器回答；
（2）根据实验室制取CO₂，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热，根据气体的性质选择收集方法；
（3）据高锰酸钾制取氧气的反应物的状态和反应条件选择发生装置，据氧气的密度选择收集装置；
（3）①根据排水法收集气体的方法回答；
②利用排水法收集气体时，若瓶口有气泡冒出说明收集满了；
③可设一瓶气体的体积为1L，再结合所学知识进行计算．

解答 解：（1）根据实验室常用仪器可知：①、②两种仪器分别是长颈漏斗和铁架台；
（2）实验室制取CO₂，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；用B发生装置制取气体应满足的一般条件是：反应物为固体与液体，不需要加热；
（3）以高锰酸钾为原料制取氧气，需要加热，故选发生装置B；氧气的密度比空气大，所以用向上排空气法收集；加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式是：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气，将药品加入装置B中的试管前，应进行的操作是检查装置的气密性，实验结束后，某同学发现水槽中的水变成了浅紫红色，从实验操作角度分析其原因是试管口没放棉花；
①用排水法收集气体时，要用弯导管，且不能伸入集气瓶内，故选a；
②利用排水法收集气体时，若瓶口有气泡冒出说明收集满了；
③可设一瓶气体的体积为1L，则实验中，集气瓶内的氧气约占总体积的体积分数是：$\frac{21%×\frac{1}{2}L+\frac{1}{2}L}{1L}×$100%=60.5%；
故答案为：
（1）①长颈漏斗；②铁架台；
（2）A；C；应物为固体与液体，不需要加热；
（3）B；C； 高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；检查装置的气密性；试管口没放棉花；
①a；②观察到集气瓶口旁有气泡向外逸出；③60.5%．

点评 了解发生和收集装置的选取方法及反应原理，排水法收集气体的方法等知识才能依据题意正确分析解答问题．