Question

9．某学习小组围绕“气体实验室制取”进行研讨，请你参与完成下列问题：
（1）写出图中有标号仪器的名称：①分液漏斗；②水槽；
（2）用加热高锰酸钾的方法制取并收集较纯净氧气，应选用的发生装置是A（填字母），写出该反应的化学方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）用B、D装置组合除能制取氧气外还可制取某种气体，写出制取该气体的反应化学方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（4）实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，常选用发生装置B或装置C，B与C相比较，B其优点是可以控制反应的速率； 若用G装置收集氢气，应从a（填“a”或“b”）端通入．．
（5）工业常需分离H₂、CO₂的混合气体．某同学采用图2所示的装置也能达到分离该混合气体的目的．操作步骤如下：
①关闭活塞B，打开活塞A，通入混合气体，可收集到H₂气体．
②然后，关闭活塞A，打开活塞B（填操作），又可收集到另一种气体．

Answer 1

分析 （1）熟记仪器的名称；
（2）根据用加热高锰酸钾的方法制取氧气，是固体加热反应选择发生装置；根据反应物、反应条件、生成物写出反应方程式；
（3）根据B装置适用于固体和液体的不加热反应，以及D装置用于收集密度大于空气密度的气体分析；
（4）B与C相比较，其优点是可控制反应的速率，根据氢气的密度来分析；
（5）①根据氢气不与氢氧化钠溶液反应，而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应分析；
②根据二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳分析．

解答 解：（1）①是分液漏斗，②是水槽；故填：分液漏斗；水槽；
（2）用高锰酸钾制取氧气需要加热反应，所以应选用的发生装置是A；反应方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．故答案为：A；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）实验室中用大理石或石灰石与稀盐酸在常温下反应来制取二氧化碳，同时生成氯化钙和水，可用装置B来制取，二氧化碳的密度比空气大，所以可用向上排空气法来收集；故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）B装置通过分液漏斗控制滴加液体试剂的速率，从而控制反应的速率；氢气的密度比空气小，所以从a管进入；故填：可以控制反应的速率；a；
（5）①氢气不与氢氧化钠溶液反应，而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，所以关闭活塞B，打开活塞A，通入混合气体，可收集到氢气；
②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳，所以在完成①之后，关闭活塞A，打开活塞B，这时B中的稀硫酸与步骤①中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠反应，生成二氧化碳，所以此时可收集到二氧化碳；
故答案为：①H₂；②打开活塞B．

点评 实验发生装置的选择要根据反应物的状态和反应条件，气体收集装置的选择要根据气体的密度和溶水性，并了解 实验室制取氧气、二氧化碳的原理等，会依据物质的性质、装置特点分析解决相关问题．