Question

16．实验是学习化学的重要途径，请根据如图实验装置和仪器，回答问题：

（1）标号①的仪器名称：长颈漏斗
（2）请写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，先用K装置收集气体时，下列实验操作正确的是①②③（填序号）
①反应前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中．
②开始反应后，等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶
③收集气体时，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
实验过程中，发现装置K中的水变为红色，为了防止此现象的发生，改进措施是A装置中的试管口放一团棉花，为测定一定量的高锰酸钾分解生成氧气的体积，应选用如上述装置丙（填编号，下同）．
（3）若取用一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体，将生成的气体缓慢通入澄清石灰水中，未见变浑浊．为探究其原因，进行了如下过程：
作出猜想：A．石灰水已经完全变质；    B．气体中有挥发出来的HCl气体．
实验探究：
①取少量石灰水于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到溶液变红色．于是排除了猜想A，你认为排除猜想A的理由是酚酞试液变红，说明溶液中存在碱性物质Ca（OH）₂．上述装置中的数字标号②仪器，也可用H代替．
②为了探究所得气体中是否有挥发出来的HCl气体，设计如下实验．

实验步骤	实验现象	实 验结论
将生成的气体通入硝酸银溶液中	产生白色沉淀	气体中有HCl

查阅资料：
碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应：Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃
拓展延伸：
如果用上述原料通过控制反应速率制取纯净的二氧化碳气体，所选仪器的连接顺序为CGDI（填字母）．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）根据高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，以及实验室用排水法收集氧气的正确操作进行分析；
根据实验室用高锰酸钾制取时，需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，为测定一定量的高锰酸钾分解生成氧气的体积，应短进长出进行分析；
（3）【实验探究】①根据氢氧化钙溶液显碱性，能使酚酞变红色进行分析；
②根据氯离子和银离子会生成氯化银沉淀进行分析；
【拓展延伸】根据实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件生成物，生成的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，二氧化碳与氢氧化钠、碳酸钠溶液可反应，所以需要先用碳酸氢钠溶液将氯化氢除去，再用浓硫酸干燥，然后用向上排空气法收集二氧化碳进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是长颈漏斗；
（2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
①反应前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中，故正确
②开始反应后，等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶，故正确；
③收集气体时，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽，故正确；
故选：①②③；
实验室用高锰酸钾制取时，需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，为测定一定量的高锰酸钾分解生成氧气的体积，应短进长出，故选：丙；
（3）【实验探究】①氢氧化钙溶液显碱性，碱能使酚酞变红色，所以排除猜想A的理由是：酚酞试液变红，说明溶液中存在碱性物质Ca（OH）₂，上述装置中的数字标号②仪器，也可用H代替；
②据实验结论可知：气体中有挥发出来的HCl气体，氯化氢溶于水形成盐酸，会与硝酸银溶液反应生成白色的氯化银沉淀；
【拓展延伸】实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，属于固液常温型，则选发生装置B，生成的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，由资料可知：二氧化碳可与碳酸钠溶液反应，且二氧化碳也可与氢氧化钠溶液反应，所以实验须先用碳酸氢钠溶液将氯化氢除去，再用浓硫酸干燥，二氧化碳密度比空气大，然后用向上排空气法收集二氧化碳，所选仪器的连接顺序为CGDI．
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，①②③；在试管口放一团棉花，丙；
（3）【实验探究】①酚酞试液变红，说明溶液中存在碱性物质Ca（OH）₂，②；
②硝酸银，生成白色沉淀；
【拓展延伸】CGDI．

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．