Question

7．多角度认识物质，能帮助我们更全面了解物质世界，回答下列问题：
I、认识物质的组成和构成
（1）从宏观上看，氧气和二氧化碳都是由元素组成的．

II、认识物质的制法
（2）指出图1中标有数字的仪器名称：①长颈漏斗．
（3）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，可选用的发生装置是A（填字母序号），该化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（4）?某同学设计的实验装置（如图2），既可用于制取气体，又可用于探究物质的性质
当打开K₁、关闭K₂时，利用Ⅰ、Ⅱ装置可进行的实验是B（填字母序号）
A．过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取并收集氧气
B．锌与稀硫酸反应制取并收集氢气
?当打开K₂、关闭K₁时，利用Ⅰ、Ⅲ装置可以制得并检验二氧化碳，写出装置I中反应的化学方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
III、认识气体的收集方法
（5）某小组在学习“二氧化碳制取的研究”课题时，探究了二氧化碳气体的收集方法．
【查阅资料】
通常状况下，1 体积水约能溶解1 体积二氧化碳，所得溶液pH 约为5.6．
【提出问题】
二氧化碳能不能用排水法收集？
排水法收集的气体中O2为2.5%
【实验设计与操作】
在通常状况下分别测定排空气法和
排水法收集的气体中氧气的体积分数，从而得到二氧化碳的体积分数．
用氧气测量仪测得收集的气体中氧气体积分数随时间的变化关系如图7（起始时氧气的体积分数都以21%计），则最终两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数较大的是排水（填“排空气”或“排水”）法，两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是15.7%．

你认为二氧化碳能（填“能”或“不能”）用排水法收集，能减少二氧化碳在水中溶解度的措施是升温（或加酸或事先制成二氧化碳的饱和溶液）．（写一条即可）

Answer 1

分析 （1）物质是由元素组成的；
（2）熟记仪器的名称；
（3）加热高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，故选发生装置A，并据反应原理书写方程式；
（4）根据制取气体的反应物状态、反应条件、气体的性质可以选择发生装置和收集装置；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，常用于检验二氧化碳气体；
（5）用氧气测量仪测得收集的气体中氧气体积分数随时间的变化关系如图2（起始时氧气的体积分数都以21%计），则最终两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数较大的是排水法，两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是15.7%；由实验一、二分析，二氧化碳能用排水法收集．

解答 解：（1）从宏观上，所有物质都是由元素组成的，所以从宏观上看，氧气和二氧化碳都是由元素组成的；故填：元素；
（2）图1中标有数字的仪器名称是长颈漏斗；故填：长颈漏斗；
（3）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，该反应属于固体加热型，故选发生装置A；故填：A；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（4）①当打开K₁、关闭K₂时，利用Ⅰ、Ⅱ装置可进行的实验是锌与稀硫酸反应制取并收集氢气，这是因为氧气密度比空气大，不能用Ⅱ收集，氢气密度比空气小，可以用Ⅱ收集；故填：B；
②检验二氧化碳时，装置Ⅲ中应加入的试剂为澄清石灰水，澄清石灰水中的氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，发生该反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．故填：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（5）用氧气测量仪测得收集的气体中氧气体积分数随时间的变化关系如图2（起始时氧气的体积分数都以21%计），则最终两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数较大的是排水法，两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是15.7%；故答案为：排水；15.7%；
故由实验一、二分析，我认为二氧化碳能用排水法收集，能减少二氧化碳在水中溶解度的措施是：升温或加酸或事先制成二氧化碳的饱和溶液；故填：能；升温（或加酸或事先制成二氧化碳的饱和溶液）．

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的书写、溶液的酸碱性等，综合性比较强．要记忆有关的知识点，并理解应用；本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．