Question

19．下列装置常用于实验室制取气体．根据给出的装置回答下列问题：

（1）指出编号仪器名称：①铁架台；②长颈漏斗．
（2）实验室利用A装置制取氧气，反应原理用化学方程式表示为2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．利用C装置收集氧气的最佳时刻是导管口的气泡连续、均匀冒出时．用收集到的氧气完成硫粉燃烧实验后，还需向集气瓶内加入适量氢氧化钠溶液，目的是吸收二氧化硫，防止污染空气．
（3）实验室制取并收集氢气应选择的装置是BC（或BD）（从A--E中选择），使用该套装置制取气体的突出优点是可随时控制反应的发生和停止，该反应原理用化学方程式表示为H₂SO₄+Zn═ZnSO₄+H₂↑．若改用F装置收集氢气，则气体应从a端进入．制得的氢气中常含有少量的水蒸气，则使用G装置将以上杂质气体除去，混合气体应从c端通入．
（4）将纯净的二氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后，测得该装置中溶液的pH＜填“＞”、“＜”或“=”）7，对该现象的合理解释为CO₂+H₂O=H₂CO₃（用化学方程式表示）．

Answer 1

分析 （1）熟记仪器的名称；
（2）根据装置的特点来确定制取原理、根据排水法收集气体的注意事项分析回答，二氧化硫有毒，可与氢氧化钠溶液反应；
（3）选择气体发生装置依据反应物的状态和反应条件，选择收集装置依据气体的密度和在水中的溶解性；根据氢气的密度比空气小选择进气口，并注意导气管的位置，根据浓硫酸的吸水性来分析；
（4）二氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后，由于二氧化碳和水反应生成的碳酸属于酸，去分析解答．

解答 解：（1）仪器①是铁架台，②是长颈漏斗；故填：铁架台；长颈漏斗；
（2）A装置适用于固体加热制取氧气，因为试管口没有棉花团，所以是加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气，同时生成氯化钾；用排水法收集氧气时，当观察到导管口气泡连续、均匀冒出再开始收集，因为开始出来的气体是试管内的空气，立即收集会造成收集的氧气不纯；二氧化硫有毒，可与氢氧化钠溶液反应，所以集气瓶内放氢氧化钠溶液的目的是吸收二氧化硫，防止污染空气；故填：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；导管口的气泡连续、均匀冒出时；吸收二氧化硫，防止污染空气；
（3）用锌和稀硫酸反应可制取氢气，属于固液反应且不需加热；因为氢气的密度比空气小，不易溶于水，可以采用向上排空气法或排水法收集；所以实验室制取并收集氢气应选择的装置是BC或BE；反应的化学方程式是：H₂SO₄+Zn═ZnSO₄+H₂↑；因有带小孔的隔板，使用该套装置制取气体的优点是：可随时控制反应的发生和停止；若用F装置收集氢气，因为氢气的密度比空气小，则气体应从a端进入．浓硫酸具有吸水性，可用装置G来对氢气进行干燥，氢气从长管进入；故填：BC（或BD）；可随时控制反应的发生和停止；H₂SO₄+Zn═ZnSO₄+H₂↑；a；G；c；
（4）氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后，由于二氧化碳和水反应生成的碳酸属于酸，其溶液的pH小于7，其化学方程式为：CO₂+H₂O=H₂CO₃；故填：＜；CO₂+H₂O=H₂CO₃．

点评 此题重在考查同学们对常用化学仪器的了解和识记情况，只有很好的认识它们，做实验才能得心应手．属于扩展性问题，重在考查根据物质的反应物和反应条件选取装置．