Question

4．某化学兴趣小组利用以下装置探究气体的制取及性质．结合如图回答有关问题：

（1）图甲中标有a的仪器名称是长颈漏斗．
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气可选用的发生装置是B（填字母）；若收集一瓶氧气，供“铁丝在氧气中燃烧”实验使用，最好选择气体收集装置中的E，理由是：①排水法收集到的氧气更纯；②方便集气瓶底部预留少量水．
（3）该小组设计了如图乙所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于探究物质性质．
①当打开K₂、关闭K₁时，可以利用Ⅰ、Ⅳ装置制得二氧化碳并验证其性质．实验室制取二氧化碳的化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；若要证明二氧化碳能与水发生反应，可向Ⅳ烧杯的水中加入石蕊试液．
②当打开K₁、关闭K₂时，利用I、Ⅱ装置，可直接进行的实验是b．（填字母）
a．大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳    b．锌与稀硫酸反应制取氢气
小颖同学认为在不改变I、Ⅱ装置的仪器及位置的前提下，该装置也可用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，她的做法是：在装置Ⅱ中装满水后，打开K₁，关闭K₂．（填“打开”或“关闭”）将装置Ⅱ中长导管接装置I出气管，打开K₁、K₂．

Answer 1

分析 （1）据常用仪器回答；
（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气属于固液常温型，故选发生装置B，铁丝燃烧需要氧气纯净、且集气瓶底部要预先留一些水，据此解答；
（3）①据反应原理书写方程式，证明二氧化碳与水反应，可向水中加入石蕊试液，观察试液是否变红进行判断；
②据二氧化碳密度比空气大、氢气密度比空气小、氧气密度比水小进行判断．

解答 解：（1）从图中仪器可知a是长颈漏斗；
（2）过氧化氢是液体，二氧化锰是固体，二者混合后常温下就能迅速产生氧气，属于固液常温型，故选发生装置B，氧气密度比空气大，氧气不易溶于水，所以收集氧气即可用向上排空气法又可用排水法收集，但排水法收集的氧气纯度较高，做铁丝在氧气中燃烧的实验需要较纯的氧气且瓶底要放少量的水或细沙，所以做铁丝实验选择排水法收集的氧气好；
（3）①实验室制取二氧化碳的反应原理是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；二氧化碳和水反应生成碳酸能使紫色石蕊变红色，所以可用紫色石蕊验证二氧化碳和水能发生反应；
②双氧水是液体、二氧化锰是固体，二者混合不加热常温就能反应制取氧气；锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，也是固体和液体常温下反应，但氧气密度大于空气密度，氢气密度小于空气密度；装置Ⅰ是固液混合不加热装置，可用于二者的制取，但打开K₁关闭K₂后装置Ⅱ就只能收集密度比空气密度小的气体--氢气；
氧气密度比水小，所以应从短管进气，长管便于排水，故应在装置Ⅱ中装满水后，打开K₁关闭K₂即可收集到氧气；
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）B；排水法收集到的氧气更纯；方便集气瓶底部预留少量水；
（3）①CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；石蕊试液；②b；打开；关闭．

点评 本题出题方式有新意，将气体的制取和装置连接联系在一起，能较好考查学生应用知识，解决问题的能力，掌握实验室制取氧气、二氧化碳的方法及制取装置选取方法，才能顺利解答．