Question

12．几位同学根据下列各实验装置图，设计和讨论了以下问题：

（1）万超同学说：“选择A与E（或G）组合成装置并在试管口加一团棉花可制取氧气，其反应的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．”
（2）周琦同学说：“B可用于实验室制取二氧化碳（合理均可）的发生装置，但应先检査装置的气密性，方法是：将导管口堵住，向长颈漏斗内加水，直到长颈漏斗内形成一段水柱，过一会儿观察水柱液面的变化，如果不下降证明严密．”
（3）文渊同学说：“D装置装满水后可以收集并储存氧气，需要氧气时可用水将装置中的氧气排出，水应从 （填a或b）a端通入．”
（4）东升同学说：“我看到课外资料上介绍，实验室可用块状硫化亚铁（FeS）与稀硫酸反应制取硫化氢气体（H₂S），硫化氢气体的密度比空气大，能溶于水形成氢硫酸．根据以上知识，我现在明白了：实验室制取硫化氢气体应选用的发生装置是B，收集装置是G．”
（5）在实验中实验操作要正确．如使用 A装置时应注意的事项有（只写一项）试管口要略向下倾斜（合理均可）．

Answer 1

分析 （1）根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气以及氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集进行解答；
（2）根据实验室制取二氧化碳、氧气、氢气的方法及装置气密性检查的方法进行解答；
（3）根据氧气的密度比水小进行解答；
（4）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，根据气体的密度和溶解性选择收集方法；
（5）根据给固体加热的注意事项进行解答；
（6）根据澄清石灰水未变浑浊，可以肯定没有生成碳酸钙，分析造成没有形成碳酸钙沉淀的原因进行解答．

解答 解：（1）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；
（2）实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气，实验室制取氧气还可用分解过氧化氢的方法，以上方法均不需加热，属于固液常温型，均可用此发生装置；检查装置的气密性的方法是：将导管口堵住，向长颈漏斗内加水，直到长颈漏斗内形成一段水柱，过一会儿观察水柱液面的变化，如果不下降证明严密；
（3）D装置装满水后可以收集并储存氧气，需要氧气时可用水将装置中的氧气排出，水应从长管进入，因为氧气的密度比水小；故答案为：a；
（4）实验室制取硫化氢气体是固体和液体反应，不需要加热，应选用的发生装置是B，硫化氢密度比空气大，能溶于水，故收集装置是G；
故答案为：B；G；
（5）给固体加热时要注意：试管口略向下倾斜，防止冷凝的水倒流使试管炸裂，用酒精灯的外焰加热，要先预热等；
故答案为：（1）E（或G）；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）二氧化碳（合理均可）；将导管口堵住，向长颈漏斗内加水，直到长颈漏斗内形成一段水柱，过一会儿观察水柱液面的变化，如果不下降证明严密；
（3）a；
（4）B；G；
（5）试管口要略向下倾斜（合理均可）．

点评 本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式书写和装置气密性的检查等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．