Question

13．实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题．

（1）写出编号所指仪器的名称：①铁架台；②试管；③长颈漏斗；④集气瓶．
（2）以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：
①A图中试管口向上倾斜了；②E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短．
上述装置改进后，请继续回答下列问题．
（3）小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的A和E（或F、G）（填字母）进行组装，此反应表达式氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置．在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是MnO₂（填化学式），在两个反应中它起催化作用．请你写出小红制取氧气的化学方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）实验室选用C和E装置还可以制取的气体是二氧化碳（填化学式），写出实验室制取该气体的化学方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（5）装置B、C都可以用来制取（4）中的气体，比较这两个装置的不同，指出B装置的一个突出优点可控制反应的发生和停止．
（6）有一名同学欲用G装置收集H₂，则H₂应从导管口b通入．
（7）实验室制取的NO是一种难溶于水、有刺激性气味有毒的气体，密度比空气略小．请你选择合适的收集装置：F（用字母表示）．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器解答；
（2）图A中试管口高于试管底；图E中导气管太短；
（3）氧气密度比空气大、不易溶于水，据此选择收集装置，据反应原理书写表达式；并据氯酸钾、过氧化氢制取氧气的反应原理分析解答；
（4）根据装置图推出反应物状态，进而分析出制取的气体，根据方程式写法考虑反应原理；
（5）B装置可通过活塞控制反应的发生和停止；
（6）氢气密度比空气小，所以应从短管进气；
（7）NO是一种难溶于水、有刺激性气味有毒的气体，密度比空气略小，所以不能用排空气法收集，用排水法收集．

解答 解：
（1）标号仪器分别是：铁架台、试管、长颈漏斗；集气瓶；
（2）A图中试管口向上倾斜了，为防止冷凝液倒流回试管，引起试管的炸裂，试管口应该略向下倾斜；E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短，导管应该伸到集气瓶的底部；
（3）氧气密度比空气大、不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法收集；反应的表达式是：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；C装置作为氧气的发生装置，该反应属于固液常温型，过氧化氢制取氧气可用此发生装置，和氯酸钾制取氧气一样均需要二氧化锰作为催化剂，在两个反应中都起催化作用，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，反应方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）C属于固液常温型，E收集密度大于空气的气体，则选用C和E装置还可以制取的气体是二氧化碳，实验室制取二氧化碳的反应物是大理石和盐酸，生成物是氯化钙、水、二氧化碳，制取该气体的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（5）B装置可通过活塞控制反应的发生和停止；
（6）氢气密度比空气小，所以应从短管进气；
（7）NO是一种难溶于水、有刺激性气味有毒的气体，密度比空气略小，所以不能用排空气法收集，用排水法收集；
故答案为：
（1）铁架台；试管；长颈漏斗；集气瓶；
（2）①A图中试管口向上倾斜了； ②E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短；
（3）E（或F、G）；氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；MnO₂；催化；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）二氧化碳；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（5）可控制反应的发生和停止；
（6）b；
（7）F．

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、装置的指错等，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，密度与空气接近的气体不能用排空气法收集．