Question

13．通过一个月的化学学习，相信你已经初步掌握了实验室制取气体的有关知识．请结合图示回答问题．

（1）写出图中标示的仪器的名称：①铁架台，②长颈漏斗．
（2）实验室用KMnO₄制取O₂，应选用的发生装置为D（填字母序号，下同），收集装置可选用F或G，取用KMnO₄药品时，应选用仪器A，写出该反应的文字表达式高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．
（3）检查装置E的气密性方法有多种，下列方法和现象能说明该装置不漏气的是ABC（填序号）．
A．用弹簧夹封闭右侧导管，向长颈漏斗中加水，长颈漏斗颈部形成稳定的水柱；
B．先向长颈漏斗中注水使下端形成液封，在右侧导管口连接注射器，用力拉注射器活塞，长颈漏斗下端冒气泡；
C．先向长颈漏斗中注水使下端形成液封，在右侧导管口连接注射器，用力推注射器活塞，长颈漏斗中液面上升；
D．将导管浸入水中，双手捂住锥形瓶外壁，观察到导管口没有气泡
（4）小王选择E、F组合制备氧气，写出该反应的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，
为了不影响氧气纯度，最佳收集时刻是气泡连续均匀冒出．
（5）如图J装置具有多种用途．
①收集气体：如收集二氧化碳气体时，只要将气体从b（填a或b）通入．该装置也可以代替图中的F装置．请简述操作方法：先将集气瓶装满水，然后将气体从a管通入．
②检验气体：如检验某气体中是否含有二氧化碳，瓶中预先装入澄清石灰水，然后将气体从b（填a或b）通入，写出该反应的文字表达式
氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水．
（6）如图也是实验室制取气体时常用的发生装置．其中能控制反应速率，获得平稳气流的是①②（填序号，下同），能做到“随开随用，随关随停”的是③④⑤⑥，④中使用了小试管，其优点的是节约药品，起液封的作用，防止气体从长颈漏斗逸出．

（7）某同学用图甲所示的装置制取二氧化碳并测定其体积，写出锥形瓶内反应的文字表达式碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳，装置中植物油的作用是防止二氧化碳与水反应，另一位同学对装置进行了认真分析，认为即使操作均正确，测量结果也会偏大，于是设计了如乙图所示的装置．你认为造成甲装置造成实验结果偏大的原因是滴入的液体也占了一定的体积．

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）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度比空气大，不易溶于水，取用粉末状固体药品常用药匙，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气进行分析；
（3）根据检验装置气密性的操作和选项中的现象进行分析；
（4）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，当气泡连续均匀冒出时，开始收集氧气进行分析；
（5）①根据二氧化碳密度比空气大，用J代替图中的F装置，需要先将集气瓶装满水，然后将气体从a管通入进行分析；
②根据实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，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）根据题中所给装置的特点进行分析；
（7）根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳溶于水反应生成碳酸进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是铁架台，②是长颈漏斗；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以应选用的发生装置为D，氧气密度比空气大，不易溶于水，所以收集装置可选用F或G，取用粉末状固体药品常用药匙，故选：A，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；
（3）A、用弹簧夹封闭右侧导管，向长颈漏斗中加水，长颈漏斗颈部形成稳定的水柱，装置气密性良好，否则不能形成稳定的水柱，故A正确；
B、先向长颈漏斗中注水使下端形成液封，在右侧导管口连接注射器，用力拉注射器活塞，长颈漏斗下端冒气泡，气密性良好，外界大气压将气体压入集气瓶中，故B正确；
C、先向长颈漏斗中注水使下端形成液封，在右侧导管口连接注射器，用力推注射器活塞，长颈漏斗中液面上升，气密性良好，集气瓶内气体将水压入长颈漏斗中，故C正确；
D、将导管浸入水中，双手捂住锥形瓶外壁，观察到导管口没有气泡，不能证明装置气密性良好，故D错误；
故选：ABC；
（4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，当气泡连续均匀冒出时，开始收集氧气；
（5）①二氧化碳密度比空气大，所以收集二氧化碳气体时，只要将气体从b通入，用J代替图中的F装置，需要先将集气瓶装满水，然后将气体从a管通入；
②实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，检验气体应该是长进短出，故选：b，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，文字表达式为：氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水；
（6）通过分析题中各装置的反应原理可知，能控制反应速率，获得平稳气流的是①②，能做到“随开随用，随关随停”的是③④⑤⑥，④中使用了小试管，其优点的是：节约药品，起液封的作用，防止气体从长颈漏斗逸出；
（7）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，文字表达式为：碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳，二氧化碳溶于水反应生成碳酸，所以装置中植物油的作用是：防止二氧化碳与水反应，造成甲装置造成实验结果偏大的原因是：滴入的液体也占了一定的体积．
故答案为：（1）铁架台，②是长颈漏斗；
（2）D，G，A，高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；
（3）ABC；
（4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，当气泡连续均匀冒出时，开始收集氧气；
（5）①b，先将集气瓶装满水，然后将气体从a管通入；
②澄清石灰水，b，氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水；
（6）①②，③④⑤⑥，节约药品，起液封的作用，防止气体从长颈漏斗逸出；
（7）碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳，防止二氧化碳与水反应，滴入的液体也占了一定的体积．

点评 在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可．