题目内容

1．实验室常用如图所示1中A、B或C装置制取气体，回答相关问题：

（1）图中①的仪器名称是试管，加热①时应该先给试管进行预热；
（2）小郭用A装置制取并收集氧气，反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，请将装置A中所缺仪器补画出来，使整套装置处于完整的实验准备状态．
（3）实验室制取二氧化碳应该选用的装置是C（填字母），理由是①④．（填序号）
①常温下能发生反应②反应条件是加热③CO2密度比空气小④CO2密度比空气大
写出反应的化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
（4）乙同学用浓盐酸和大理石在C装置中反应，制取CO2并检验其有关性质，回答下列问题：
①乙同学在实验过程中观察到紫色石蕊溶液变红色，加热后红色不褪去．对这一变化的合理解释是B（填字母）．
A．产生的CO2直接使石蕊溶液变红
B．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊溶液变红
C．产生的CO2与水反应生成碳酸使石蕊溶液变红
D．盐酸具有稳定性
②将所生成的气体通入石灰水中，开始一段时间内未发现石灰水变浑浊，原因是挥发出的氯化氢溶于水显酸性，导致不能生成可以和盐酸反应的碳酸钙．
（5）小辉同学设计了如图2所示装置制取O2，该实验装置的优点是节约药品、随时可以控制反应的开始和结束，在实验前需对该装置进行气密性检査，操作是：关闭活塞，向集气瓶中加水浸没导管末端，用热毛巾捂住锥形瓶一段时间，再松开热毛巾．若实验过程中观察到长颈漏斗内液面上升一段，则装置气密性良好．

分析 （1）熟悉常见仪器以及其使用注意事项；
（2）根据装置特点进行对应气体制备原理选择，图中A装置制取并收集氧气，由于没有棉花团，所以应该为加热氯酸钾制取氧气；
（3）气体制取的发生装置考虑反应物的状态和反应条件，收集装置考虑气体的性质；
（4）乙同学用浓盐酸和大理石在C装置中反应，浓盐酸易挥发，导致收集的气体不纯；
（5）图2所示装置制取O2，是利用分液漏斗代替长颈漏斗，这样不需要下端淹没在液面以下，节省了药品，同时可以控制滴加的开始和结束，以便控制反应的进行与否，通过控制滴加速度控制反应速度．

解答 解：（1）①为 试管，加热时先给试管进行 预热；
（2）小郭用A装置制取并收集氧气，由于A装置内没有棉花团，所以应该是用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，反应的化学方程式为 2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，装置处于实验准备阶段时，一酒精灯不能点燃，二是集气瓶内必须装满水，所以图完善如下：
（3）实验室制取二氧化碳，是固体石灰石或者大理石和液体稀盐酸常温下反应制取气体，且二氧化碳能溶于水，密度比空气大，所以应该用向上排空气法收集，应该选用的装置是C，选择理由是①和④．对应化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
（4）乙同学用浓盐酸和大理石在C装置中反应，由于浓盐酸具有挥发性，导致制取的CO2不纯检验，所以导致部分性质检验时会受到影响：
①乙同学在实验过程中观察到紫色石蕊溶液变红色，加热后红色不褪去．碳酸和盐酸都能使石蕊变红，但是在加热后碳酸不稳定分解，而挥发出来的那点HCl形成的是稀盐酸，此时不容易挥发，所以导致酸性不会明显改变，所以红色不褪去．
②将所生成的气体通入石灰水中，开始一段时间内未发现石灰水变浑浊，挥发出的氯化氢溶于水显酸性，导致不能生成可以和盐酸反应的碳酸钙．随着气体的不断通入，盐酸贝慢慢消耗殆尽，沉淀就会生成，所以观察实验，要注意全过程观察，而不要忽略细节．
（5）小辉同学设计了如图2所示装置制取O2，由于使用了长颈漏斗，这样不需要下端淹没在液面以下，节省了药品，同时可以控制滴加的开始和结束，以便控制反应的进行与否，通过控制滴加速度控制反应速度． 所以该实验装置的优点是 节约药品、随时可以控制反应的开始和结束、可以控制反应的速率（答其一可以给分），在实验前需对该装置进行气密性检査，操作是：关闭活塞，向集气瓶中加水浸没导管末端，用热毛巾捂住锥形瓶一段时间，再松开热毛巾．若实验过程中观察到 长颈漏斗内液面上升一段，则装置气密性良好．
故答案为：（1）试管  预热；
（2）2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，．
（3）C； ①④． CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
（4）B； 挥发出的氯化氢溶于水显酸性，导致不能生成可以和盐酸反应的碳酸钙．
（5）节约药品、随时可以控制反应的开始和结束； 长颈漏斗内液面上升一段．

点评 根据给定装置选择对应原理或者根据原理进行仪器装置的选择，过程要注意细节决定选择的结果．另外对于实验可能出现的误差，要结合试剂或者装置进行分析．

练习册系列答案
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