Question

2．实验室制取气体常常用到下列装置，根据给出的装置回答下列问题：

（1）若该实验选择装置A来制取氧气，请写出该反应的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）若选择高锰酸钾制取并收集较纯净的O₂，则应选择装置BC．该套装置有一处不足的地方，请你指出并加以改进：在试管口放一团棉花．
（3）用图F装置可以收集和干燥氧气：若广口瓶充满水来收集氧气，气体应从b（填“a”或“b”）端通入；若气体从a端通入广口瓶，广口瓶内应盛装浓硫酸（填试剂的名称）来干燥氧气．
（4）某同学从上述装置图中选用适当装置成功的制备和收集了二氧化碳．选用的装置是AD（填字母）．该反应的化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，为了进一步验证产生的气体是二氧化碳，该同学将气体通入图F装置中，则F装置中应加入的试剂为Ca（OH）₂（填化学式）．若在F装置中加入紫色石蕊试液，观察到的现象是紫色石蕊试液变红色．

Answer 1

分析 （1）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析；
（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，排水法收集的氧气纯净，试管口需要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管进行分析；
（3）根据氧气密度比水小，不易溶于水，浓硫酸具有吸水性进行分析；
（4）根据实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，二氧化碳溶于水，密度比空气大，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色进行分析．

解答 解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，排水法收集的氧气纯净，所以选择高锰酸钾制取并收集较纯净的O₂，则应选择装置BC，试管口需要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；
（3）氧气密度比水小，不易溶于水，浓硫酸具有吸水性，所以若广口瓶充满水来收集氧气，气体应从b端通入；若气体从a端通入广口瓶，广口瓶内应盛装浓硫酸来干燥氧气；
（4）实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，二氧化碳溶于水，密度比空气大，所以选用的装置是AD，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以F装置中应加入的试剂为Ca（OH）₂，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，所以观察到的现象是：紫色石蕊试液变红色．
故答案为：（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）BC，在试管口放一团棉花；
（3）b，浓硫酸；
（4）AD，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，Ca（OH）₂，紫色石蕊试液变红色．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，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溶解性选择．