Question

17．化学是一门以实验为基础的科学，请结合图表信息回答问题：

Ⅰ．写出图中①②仪器的名称：①长颈漏斗，②酒精灯．
Ⅱ．实验室用氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制取氧气，反应的化学方程式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，加热时试管口应略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流使试管破裂．
Ⅲ．①为研究实验室制取二氧化碳的适宜条件（温度、浓度、固体的颗粒大小等因素会影响化学反应的快慢），进行了如下四组实验：

实验编号 药品	甲	乙	丙	丁
m g大理石	块状	块状	粉末状	粉末状
n g盐酸（过量）	稀盐酸	浓盐酸	稀盐酸	浓盐酸

大理石与盐酸反应的化学方程式是CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑；实验甲与丙对照（填编号），是为了研究固体反应物颗粒大小对反应快慢的影响；上述实验中，另一个影响反应快慢的因素是浓度．
②实验室制取二氧化碳气体，可随时控制反应发生或停止的装置为A（填序号），若
用E装置收集该气体，气体应从b（填“a”或“b”）端通入．若在收集得到二氧化碳的集气瓶中滴加紫色石蕊试液，稍作震荡，试液颜色变为红色，变色的原因是CO₂+H₂O→H₂CO₃碳酸使紫色石蕊试液变红．
Ⅳ．甲烷是一种无色气体，密度比空气小，难溶于水的气体．实验室用无水醋酸钠（固体）与碱石灰（固体）混合加热制得，则可选择的发生装置为B（填序号），选择装置D收集甲烷气体的理由是甲烷难溶于水．

Answer 1

分析 Ⅰ．据常用仪器回答；
Ⅱ．氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气，加热时试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流引起试管炸裂；
Ⅲ．①正确书写实验室制取二氧化碳反应的化学方程式；根据表格中信息，进行分析推测；根据表格中信息，进行分析推测：除研究反应物颗粒大小对反应速率影响，还研究的是盐酸的浓度对反应速率的影响．
②实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；
Ⅳ．实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，因此需要加热；甲烷是一种无色无味、难溶于水、密度比空气小的气体，因此甲烷可以用向下排空气法或排水法收集．

解答 解：
Ⅰ．标号仪器①是长颈漏斗；②用来加热的酒精灯；
Ⅱ．氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气，反应方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；加热时试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流引起试管炸裂；
Ⅲ．①实验室制取二氧化碳是用大理石和稀盐酸反应，大理石的主要成分是碳酸钙，与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，其化学方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；若要研究固体反应物颗粒大小对反应速率的影响，可选实验甲与丙对照，块状的和粉末状的大理石与相同的稀盐酸反应；由表格信息可看出：除了研究固体反应物颗粒大小对反应速率的影响，上述实验研究的另一个影响反应的因素是盐酸的浓度；
②实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；A装置可以随时控制反应的发生和停止，若要用图二装置收集二氧化碳气体，则气体应从长管进入，因为二氧化碳的密度比空气大；若在收集得到二氧化碳的集气瓶中滴加紫色石蕊试液，稍作震荡，试液颜色变为红色，变色的原因是二氧化碳与水反应，生成碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变红；
Ⅳ．实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，因此需要加热；甲烷是一种无色无味、难溶于水、密度比空气小的气体，因此甲烷可以用向下排空气法或排水法收集；选择装置D收集甲烷气体的理由是甲烷难溶于水．
答案：
Ⅰ．①长颈漏斗；②酒精灯；    
Ⅱ．2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；防止冷凝水倒流使试管破裂；   
Ⅲ．①CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑；丙；浓度；     
②A； b；红； CO₂+H₂O→H₂CO₃碳酸使紫色石蕊试液变红
Ⅳ．B；    甲烷难溶于水．

点评 气体的制取是初中重要的化学实验之一，既是难重点，又是考查热点，理解反应原理，掌握装置的选择依据、气体的检验、验满、收集方法，了解实验步骤和注意事项是解决该类问题的关键．