题目内容
25、某校化学研究性学习小组探究气体制取的实验原理与方法．
（1）甲同学将课本的基础知识进行整理如下图，请你帮助他完成相关内容．
（2）乙同学设计的实验装置（如图），既可用于制取气体，又可用于验证物质性质．当打开K1、关闭K2时，利用I、Ⅱ装置可直接进行的实验是
①大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳 ②锌（固体）与稀硫酸反应制取氢气
（3）丙同学认为在不改变I、Ⅱ、Ⅲ装置的仪器及位置的前提下，该装置既可用于过氧化钠（Na2O2）与水反应制取氧气，另一产物为氢氧化钠，则该反应的化学方程式为：
（4）丁同学打开K2、关闭K1，利用I、Ⅲ装置来验证生成的二氧化碳，此时C中盛放的试剂是
若要证明二氧化碳与水发生反应，此时C中盛放的试剂是
（1）甲同学将课本的基础知识进行整理如下图，请你帮助他完成相关内容．
（2）乙同学设计的实验装置（如图），既可用于制取气体，又可用于验证物质性质．当打开K1、关闭K2时，利用I、Ⅱ装置可直接进行的实验是
②
（填序号）．①大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳 ②锌（固体）与稀硫酸反应制取氢气
（3）丙同学认为在不改变I、Ⅱ、Ⅲ装置的仪器及位置的前提下，该装置既可用于过氧化钠（Na2O2）与水反应制取氧气，另一产物为氢氧化钠，则该反应的化学方程式为：
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
．（4）丁同学打开K2、关闭K1，利用I、Ⅲ装置来验证生成的二氧化碳，此时C中盛放的试剂是
澄清石灰水
，可以观察到的现象是
澄清石灰水变浑浊
，反应的化学方程式为
Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
．若要证明二氧化碳与水发生反应，此时C中盛放的试剂是
紫色石蕊试液
．分析：（1）用氯酸钾和二氧化锰反应制取氧气需要加热反应，据此选择发生装置；又因氧气的密度大于空气的密度，并且不易溶于水，选择收集装置；然后写出化学反应式即可；大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，是固液在常温下反应，据此选择发生装置；根据二氧化碳密度大于空气的密度，易溶于水，选择收集装置；又因为要收集干燥的二氧化碳，所以要连接装置E；
（2）观察图示可知是固液在常温下的反应，并且收集气体的密度应小于空气的密度，然后选择即可；
（3）根据反应物是过氧化钠（Na2O2）与水，生成物是氧气和氢氧化钠写出化学反应式即可；因氧气密度比空气大，所以应将装置Ⅱ进出气体导管交换一下即可；
（4）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，据此，可以使用澄清的石灰水来检验二氧化碳；二氧化碳的溶液呈酸性，所以可以使用遇酸变红色的紫色石蕊试液来验证．
（2）观察图示可知是固液在常温下的反应，并且收集气体的密度应小于空气的密度，然后选择即可；
（3）根据反应物是过氧化钠（Na2O2）与水，生成物是氧气和氢氧化钠写出化学反应式即可；因氧气密度比空气大，所以应将装置Ⅱ进出气体导管交换一下即可；
（4）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，据此，可以使用澄清的石灰水来检验二氧化碳；二氧化碳的溶液呈酸性，所以可以使用遇酸变红色的紫色石蕊试液来验证．
解答：解：（1）用氯酸钾和二氧化锰反应制取氧气需要加热反应，我们可选用B作为发生装置；又因氧气的密度大于空气的密度，并且不易溶于水，可选C或D作为收集装置；大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，是固液在常温下反应，可用装置A作为发生装置；二氧化碳密度大于空气的密度，易溶于水，我们用装置D收集；又因为要收集干燥的二氧化碳，所以要在AD之间连接装置E．
（2）根据装置I、Ⅱ的导管进出口顺序可知，装置Ⅱ只能用来收集难溶于水或密度比空气小的气体，因此利用装置I、Ⅱ可收集H2．故选②；
（3）反应物是过氧化钠（Na2O2）与水，生成物是氧气和氢氧化钠，此反应的化学式是：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；
（4）根据二氧化碳的特性进行分析；二氧化碳的特性是：能使澄清石灰水变浑浊；其溶液呈酸性，能使紫色石蕊试液变红．
故答案是：
（1）
（2）②
（3）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（4）澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O，紫色石蕊试液．
（2）根据装置I、Ⅱ的导管进出口顺序可知，装置Ⅱ只能用来收集难溶于水或密度比空气小的气体，因此利用装置I、Ⅱ可收集H2．故选②；
（3）反应物是过氧化钠（Na2O2）与水，生成物是氧气和氢氧化钠，此反应的化学式是：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；
（4）根据二氧化碳的特性进行分析；二氧化碳的特性是：能使澄清石灰水变浑浊；其溶液呈酸性，能使紫色石蕊试液变红．
故答案是：
（1）
（2）②
（3）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（4）澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O，紫色石蕊试液．
点评：本题综合考查了学生的基本实验能力，涉及装置选择、连接、实验基本操作、化学计算等知识．要同学们具有综合的化学知识方可做好此题．
练习册系列答案
相关题目
某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置．实验步骤如下：
为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数，某校化学研究性学习小组的探究过程如下：
[提出问题]样品中碳酸钠的质量分数是多少？
[知识准备]
食用纯碱的主要成分是碳酸钠，另外还含有少量的氯化钠；反应过程中不考虑水和氯化氢的挥发．
[设计方案并实验]
甲组同学：称取12.00样品，加水配成溶液，在溶液中加入过量澄清石灰水，过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀10.00g．
乙组同学：称取12.00样品，加入足量的稀盐酸直到反应停止，共收集到4.4g二氧化碳．
[解决问题]
请你任选一组同学的实验结果，帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量是 ，碳酸钠的质量分数是 ．（计算结果精确到0.1%）
[交流反思]
（1）甲组的小青同学认为，要求出碳酸钠的质量，也可以使用与盐酸和石灰水所属类别不同的其他物质 （填一种具体物质的化学式）的溶液与样品反应，通过测定相关物质的质量，进行有关计算即可．
（2）乙组的小雨同学认为，所用稀盐酸的溶质质量分数也可求出：取13.5g样品放入烧杯中，每次加入20g稀盐酸（不考虑水、氯化氢逸出）后用精密仪器称量，记录实验数据如下：
表中数据a= g，b= g．并请你在下边的坐标纸上绘制生成气体的质量与所加稀盐酸质量关系的曲线．
[提出问题]样品中碳酸钠的质量分数是多少？
[知识准备]
食用纯碱的主要成分是碳酸钠，另外还含有少量的氯化钠；反应过程中不考虑水和氯化氢的挥发．
[设计方案并实验]
甲组同学：称取12.00样品，加水配成溶液，在溶液中加入过量澄清石灰水，过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀10.00g．
乙组同学：称取12.00样品，加入足量的稀盐酸直到反应停止，共收集到4.4g二氧化碳．
[解决问题]
请你任选一组同学的实验结果，帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量是
[交流反思]
（1）甲组的小青同学认为，要求出碳酸钠的质量，也可以使用与盐酸和石灰水所属类别不同的其他物质
（2）乙组的小雨同学认为，所用稀盐酸的溶质质量分数也可求出：取13.5g样品放入烧杯中，每次加入20g稀盐酸（不考虑水、氯化氢逸出）后用精密仪器称量，记录实验数据如下：
| 加入盐酸的次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 烧杯及所称物质总质量/g | 78.9 | 97.8 | 116.7 | 135.60 | 155.05 | 175.05 | 195.05 |
| 生成气体的质量/g | 1.1 | 2.2 | a | 4.4 | 4.95 | b | -- |
