Question

20．某化学兴趣小组根据如图1所示装置进行实验室制取气体的探究．回答下列问题：

（1）写出图中编号仪器名称：b长颈漏斗；
（2）用高锰酸钾制氧气的化学方程式为2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，生成的两种固体，一种易溶于水的钾盐，一种难溶于水的黑色氧化物，可以采用加水、溶解、过滤（操作名称），回收后利用装置B （字母序号）作为过氧化氢制氧气的催化剂．
（3）若用石灰石和稀盐酸制取和收集干燥的二氧化碳，应选择的装置组合为BEF（或AEF）（填字母），制取二氧化碳的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（4）图2装置可用来测量生成的CO₂气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是防止CO₂气体溶于水中，导致测量不准确，植物油上方原有的空气对实验的结果没有（填“有”或“没有”）明显影响．

Answer 1

分析 （1）要熟悉实验室常用仪器的名称和用途；
（2）据高锰酸钾制取氧气的反应原理书写方程式，加热时试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；
（3）据反应物状态和反应条件选择发生装置，要收集干燥的二氧化碳，则须用浓硫酸干燥，二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，故用向上排空气法收集，并据反应原理书写方程式；
（4）根据实验目的及二氧化碳的水溶性进行分析植物油的作用，根据排水法测气体的体积的原理判断空气的影响．

解答 解：（1）b属于可以加入液体的仪器长颈漏斗；
（2）加热高锰酸钾制氧气同时生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，由于锰酸钾能溶于水，二氧化锰不溶于水，可用加水、溶解、过滤的操作来分离二氧化锰，过氧化氢与二氧化锰制取氧气适合用固液不需加热的B装置；
（3）用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳属于固体和液体常温反应制取气体，故选发生装置AB均可，要收集干燥的二氧化碳，可将气体通过浓硫酸，二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，故用向上排空气法收集；石灰石的主要成分是碳酸钙，和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）图F是采用排水法测二氧化碳的体积，用量筒测量水的体积从而测二氧化碳的体积；二氧化碳能溶于水，所以要在水的上方放一层植物油，防止二氧化碳溶于水．排水法测气体体积的原理是利用排出水的体积和进入装置中的气体的体积相等的原理进行的，所以在没有二氧化碳生成时，盛水的集气瓶中压强和外界大气压是相等，当有二氧化碳气体生成时，集气瓶内气体压强增大，将水排出，所以油上方的空气对实验结果没有影响；
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；试管口未放棉花；
（3）BEF（或AEF）；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）防止CO₂气体溶于水中，导致测量不准确；没有．

点评 本题包含了丰富的实验基本技能知识，不仅要求学生熟悉实验仪器，而且要求学生对实验原理有较深刻的认识和理解，对于实验中出现的现象能做出正确的分析，培养学生灵活解决问题的能力，具有较好的选拔功能．