Question

3．实验装置的设计和组装是进行实验的重要环节，请观察下列装置回答相关问题．

（1）如果实验室用KClO₃与MnO₂混合加热制O2，可选用上述A（填编号）作为发生装置．反应的化学方程式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑． 
（2）根据B 装置的适用条件改进后得到C装置．B装置中发生反应的化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+2H₂O，此时发生装置选用B（或C）而不选用A的理由是反应物是固体和液体，而且不需要加热．下列实验室气体的制取可选用上图中C、E作为气体发生装置的是（填编号）②．
①用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制氧气     
②用锌粒与稀硫酸反应制取氢气 
③用无水醋酸钠固体与碱石灰固体在加热的情况下制CH₄ 
（3）F 装置从a、b中某一个接口进气，可以代替D、E 装置收集气体，并且可以减少气体向空气中的逸出．为了检验F装置的气密性，某同学对装置进行了如右图所示的处理．检查气密性的方法是：先将b端导管口放入水中，然后夹住a处的橡皮管，再用双手捂住集气瓶或用热毛巾捂住集气瓶，观察b端水中管口是否有气泡冒出．现用A、F装置来制取并收集氧气，连接A装置的应是a（选填“a”或“b”） 口．

Answer 1

分析 （1）根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气进行分析；
（2）根据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、水和二氧化碳进行分析；
通常情况下，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢气难溶于水，密度比空气小；
（3）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
根据氧气的密度比空气的密度大进行分析．

解答 解：（1）如果实验室用KClO₃与MnO₂混合加热制O₂，可选用上述A装置作为发生装置，反应的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）B装置中发生反应的化学方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，此时发生装置选用B（或C）而不选用A的理由是：反应物是固体和液体，而且不需要加热；
用锌粒与稀硫酸反应制取氢气时不需要加热，氢气的密度比空气小，可以用向下排空气法收集，可选用上图中C、E作为制气装置．
（3）检查气密性的方法是：先将b端导管口放入水中，然后夹住a处的橡皮管，再用双手捂住集气瓶或用热毛巾捂住集气瓶，观察b端水中管口是否有气泡冒出；
现用A、F装置来制取并收集氧气，连接A装置的应是a．
故答案为：（1）A，2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；反应物是固体和液体，而且不需要加热；②；
（3）夹住a处的橡皮管，双手捂住集气瓶或用热毛巾捂住集气瓶，a．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．