Question

10．结合图示实验装置，回答下列问题．

（1）图1中a、b仪器的名称：a锥形瓶，b集气瓶．
（2）如果选用高锰酸钾来制取和收集比较纯净的氧气，应选用的装置是A和D（填字母代号），发生的化学反应方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，棉花团的作用是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管．用D装置收集气体是，当集气瓶口有大气泡冒出时，说明集气瓶已收满气体．
（3）若用B装置来制取气体，要控制反应的速率，应将长颈漏斗改为分液漏斗（或注射器）；A、B两个制取装置，在装入药品前都应先检查装置的气密性．
（4）实验室制取氢气时，如用E装置收集H₂，则气体应从d端通入（填“c”或“d”）．用装置C制取氢气，在反应过程中，要停止该反应的操作是关闭活塞，过一会儿反应就会停止，其原因是关闭活塞，试管内的气体无法排出，导致试管内气压增大，将液体压入长颈漏，固液分离，反应停止．
（5）用C装置在实验室制取CO₂时，若多孔隔板改成隔离铜网，同样可以制取，若改用隔离铝丝网做，那么产生的后果是收集的二氧化碳不纯，其原因是：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑（用化学方程式表示），说明金属活动性Cu＜Al（选填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）要掌握各种仪器的名称；
（2）用高锰酸钾固体制氧气需要加热，属于固体加热型，故选发生装置A，收集纯净的氧气用排水法，据反应原理书写方程式，并据注意事项和排水法收集气体分析解答；
（3）要控制反应速率，可将长颈漏斗换为分液漏斗或注射器，装入药品前应该检验气密性；
（4）根据所要收集的气体的密度确定进入的导管，并据密闭装置内压强增大，使固液反应物分离解答．
（5）据铝和盐酸反应生成氢气、铜与盐酸不反应的角度分析．

解答 解：（1）根据图中仪器的图形和用途，a是锥形瓶，b是集气瓶．
（2）用高锰酸钾固体制氧气需要加热，属于固体加热型，故选发生装置A，氧气不易溶于水，所以收集纯净的氧气用排水法，加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学反应方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．加热时试管口放棉花是为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，利用排水法收集气体时，当集气瓶口有大气泡冒出时则说明收集满了；
（3）若用B装置来制取气体，要控制反应的速率，应将长颈漏斗改为 分液漏斗，分液漏斗下端有一个活塞，可随时控制加入液体的量，或换为注射器；制取气体的装置，在装入药品前都应先 检查装置的气密性，防止装置漏气；
（4）实验室制取氢气时，如用E装置收集H₂，由于氢气的密度比空气小，则气体应从 d端通入，将空气挤压到集气瓶底部从c端排出；用装置C制取氢气，在反应过程中，将导管处的活塞关闭，则试管内产生H₂不能导出，气体压强增大，导致试管内液面下降，使液体与固体脱离接触，反应将自行停止；
（5）用C装置在实验室制取CO₂时，若多孔隔板改成隔离铜网，同样可以制取，因为铜与盐酸不反应，如改用隔离铝丝网，那么产生的后果是 收集的气体不纯，其原因是铝的化学性质比较活泼，能和盐酸反应生成氢气，反应的化学方程式 是：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；铜与盐酸不反应，说明铜排在顺序表中氢的后面，铝与盐酸反应说明铝排在顺序表中氢的前面，则铝的活动性比铜强；
故答案为：
（1）锥形瓶；集气瓶；
（2）A；D；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；集气瓶口有大气泡冒出；
（3）分液漏斗（或注射器）；检查装置的气密性．
（4）d；关闭活塞，试管内的气体无法排出，导致试管内气压增大，将液体压入长颈漏，固液分离，反应停止；
（5）收集的二氧化碳不纯；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；＜．

点评 本题主要考查气体的制取方法和化学方程式的书写、实验注意事项等方面的知识，书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律，所以同学们要加强基础知识的积累，以便灵活运用．