Question

4．下列实验装置图，回答有关问题．
如图1是实验室制取氧气的装置图，请按要求回答下列问题

（1）写出图1中标号仪器的名称：①酒精灯 ②锥形瓶．
（2）实验室用氯酸钾制取并收集一瓶比较干燥的氧气，应选用的装置组合是AE（填字母序号），写出化学方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气的发生装置B，化学方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，用该装置的优点是控制反应速率
（4）某同学利用B和F装置，制取并测定生成二氧化碳的体积，反应的化学方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．反应结束后，发现量筒内收集到的水的体积比理论值偏小（水的体积测量准确），其主要原因是二氧化碳能溶于水．
（5）若用如图2所示医用塑料袋排空气法收集H₂，则H₂导入端b（填“a”或“b”）；用图I所示的矿泉水瓶中CO₂与NaOH溶液发生反应的化学方程式为CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．若要证明矿泉水瓶变瘪主要是由于CO₂与NaOH的反应，需要进行的对比实验为用等量的水代替与NaOH溶液．

Answer 1

分析 （1）熟练掌握常见化学仪器的名称及其用途；
（2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，发生装置的特点属于固体加热型；根据氧气的密度和溶解性选择收集方法，排空气法收集的气体较干燥，排水法收集的氧气较纯净；
（3）实验室用H₂O₂溶液和MnO₂混合制氧气，二氧化锰是催化剂，从而写出反应方程式；
（4）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳； 二氧化碳能够溶于水，密度比空气大；
（5）氢气的密度比空气小；二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；根据水和氢氧化钠溶液对二氧化碳吸收能力的不同回答．

解答 解：（1）①是酒精灯，②是锥形瓶；
 （2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，发生装置的特点属于固体加热型的A装置；因为氧气不易溶于水且密度大于空气，所以既可以用排水法收集，也可以用向上排空气法收集，但向上排空气法收集的气体较干燥，故应选择的收集装置是E；反应的方程式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）实验室用H₂O₂溶液和MnO₂混合制氧气，二氧化锰是催化剂，该反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；分液漏斗能够控制液体药品的流量，从而能够控制反应速率；
（4）实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
反应结束后，发现量筒内收集到的水的体积比理论值偏小，其主要原因是一部分二氧化碳溶于水中．
（5）若用如图所示医用塑料袋排空气法收集H₂，由于氢气的密度比空气小，故氢气从长管进入到医用塑料袋的上方，把空气从短管排出，则H₂导入端为b；二氧化碳和氢氧化钠反应的化学方程式为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．矿泉水瓶变扁，可以是二氧化碳溶于水使瓶内的气压变小，也可以是二氧化碳与氢氧化钠反应使瓶内的气压变小的结果，所以要证明CO₂与NaOH溶液确实发生了反应，可以通过对塑料瓶变扁的程度对比来完成，所以应做的对比实验是二氧化碳与水的反应．
故答案为：（1）①酒精灯②锥形瓶；            
（2）AE；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）B；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；控制反应速率；
（4）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳能溶于水；
（5）b；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；用等量的水代替与NaOH溶液．

点评 本题考查了常见气体氧气的制取装置、收集方法的选择及实验误差的分析、二氧化碳的性质探究，可以根据制取气体发生装置、收集装置选择的依据结合实验的现象和结论逐一分析．