Question

4．实验室制取气体常常用到下列装置，根据给出的装置回答下列问题：

（1）写出标号仪器的名称：①锥形瓶；②集气瓶．
（2）若该实验选择装置A来制取氧气，请写出该反应的化学方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）若选择高锰酸钾制取并收集较纯净的O₂，则应选择装置BC．该套装置有一处不足的地方，请你指出并加以改进：在试管口放一团棉花．
（4）用图F装置可以收集氧气．若用排空气法收集氧气，气体应从a（填“a”或“b”）端通入；若用排水法来收集氧气，气体应从b（填“a”或“b”）端通入．
（5）某同学从上述装置图中选用适当装置成功的制备和收集了二氧化碳．选用的发生装置是A（填字母），收集装置是D（填字母）．该反应的化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．为了进一步验证产生的气体是二氧化碳，该同学将气体通入图F装置中，则F装置中应加入的试剂为澄清的石灰水（填试剂名称），反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．若在F装置中加入紫色石蕊试液，则观察到的现象是紫色变红色．
（6）常温下，在试管中分别加入下列物质，把带火星的木条伸入试管，不能使木条复燃的是A．
A．5mL 5%的过氧化氢溶液
B．5mL 5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰
C．5mL 5%的过氧化氢溶液和少量硫酸铜溶液
D．5mL 5%的过氧化氢溶液和少量红砖粉末．

Answer 1

分析 锥形瓶是常用的反应容器，集气瓶是收集气体的仪器；制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净．用图F装置可以收集氧气，若用排空气法收集氧气，气体应从长管进入，因为氧气的密度比空气大；若用排水法来收集氧气，气体应从短管进入，因为氧气的密度比水小．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；二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；若在F装置中加入紫色石蕊试液，则观察到的现象是紫色变红色，因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变成红色．常温下，在试管中分别加入下列物质，把带火星的木条伸入试管，不能使木条复燃的是：5mL5%的过氧化氢溶液，因为二氧化锰、硫酸铜溶液、红砖粉末都起了催化作用．

解答 解：（1）锥形瓶是常用的反应容器，集气瓶是收集气体的仪器，故答案为：锥形瓶；集气瓶；
（2）过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净；故答案为：BC；在试管口放一团棉花；
（4）用图F装置可以收集氧气，若用排空气法收集氧气，气体应从长管进入，因为氧气的密度比空气大；若用排水法来收集氧气，气体应从短管进入，因为氧气的密度比水小；故答案为：a；b；
（5）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；二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；若在F装置中加入紫色石蕊试液，则观察到的现象是紫色变红色，因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变成红色；故答案为：A；D；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；澄清的石灰水；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；紫色变红色；
（6）常温下，在试管中分别加入下列物质，把带火星的木条伸入试管，不能使木条复燃的是：5mL5%的过氧化氢溶液，因为二氧化锰、硫酸铜溶液、红砖粉末都起了催化作用；故答案为：A；

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、气体的检验和性质等，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．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．