Question

13．实验课上，同学们利用下列装置进行气体制备的学习．

（1）实验室制取二氧化碳的药品为大理石（或石灰石） 和稀盐酸．
（2）反应装置：
a．写出图中标号的仪器名称：
①铁架台；②长颈漏斗；③锥形瓶；④集气瓶；
b．检验发生装置B气密性的方法是关闭止水夹，从长颈漏斗向锥形瓶中注入水，直到浸没长颈漏斗末端，继续注入水，如果长颈漏斗中液面不下降，说明装置不漏气．
c．气体制取：
写出实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气、实验室制二氧化碳的文字表达式碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳．
实验室收集氧气和二氧化碳都能用的收集装置是C．（填字母编号，下同）如需控制反应速率，只需将B（填装置编号）的长颈漏斗换成分液漏斗即可（填仪器名称）．
d．验满：收集二氧化碳可选用C装置，如何验满将燃烧的木条放在集气瓶口，木条熄灭说明已满．
收集纯净的氧气可选用E装置，如何验满集气瓶口有大气泡冒出说明已收集满．
e．检验：检验二氧化碳的文字表达式为：氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水．检验氧气的方法为将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃说明是氧气．此外，也可用加热碳酸氢钠固体（产物为碳酸钠、二氧化碳、水）来制取二氧化碳，若用此法来制取收集二氧化碳，应选用的装置组合为AC，该反应的文字表达式碳酸氢钠$\stackrel{加热}{→}$碳酸钠+水+二氧化碳．
（3）欲使用装置F用排空气法来收集二氧化碳，则气体应该从a（填“a”或“b”）端通入；若用该装置验满二氧化碳，操作方法为将燃烧的木条放在b处，木条熄灭说明已满．
（4）某兴趣小组同学将带火星的木条伸入到收集满氧气的集气瓶内，木条复燃，拿出木条，盖好集气瓶．过一会儿，再用带火星的木条伸入瓶内，木条仍然复燃．重复以上操作，直到木条不再复燃．据此现象你能得到的结论是氧气可使带火星的木条复燃，能支持燃烧
（5）反思：实验室常用亚硫酸钠固体与稀硫酸液体在常温下反应制取二氧化硫，同时生成硫酸钠和水．二氧化硫是无色有刺激性气味的气体，它的密度比空气大，易溶于水并能和水反应生成亚硫酸（显酸性）．实验室制取二氧化硫，应选择的发生装置是B，收集装置是F，集满一试管二氧化硫气体倒扣在滴有紫色石蕊试液的水中，观察到的现象是：紫色石蕊试液变红，试管内液面上升．

Answer 1

分析 （1）熟悉实验室制取二氧化碳的药品；
（2）a、熟悉常见和常用的化学仪器，了解它们的作用；
b、明确检查装置的气密性的方法，就要使装置内外形成气压差；
c、据制取氧气和二氧化碳的反应原理书写表达式，氧气和二氧化碳的密度均比空气的密度大，可用向上排空气法收集；分液漏斗可逐滴滴加液体，从而可控制反应速率；
d、二氧化碳密度比空气大且能溶于水，可用向上排空气法收集，验满二氧化碳可用燃烧的木条放于集气瓶口观察木条是否复燃进行判断；收集纯净的氧气可用排水法，据排水法收集判断是否收集满；
e、检验二氧化碳用澄清的石灰水，据反应原理书写表达式，检验氧气用带火星的木条伸入瓶内观察是否复燃进行判断；据反应物状态和反应条件选择发生装置，据反应原理书写表达式；
（3）二氧化碳密度比空气大，所以应从长管进气，将燃烧的木条放于短管口处进行验满；
（4）根据现象判断氧气的性质；
（5）根据信息：实验室常用亚硫酸钠固体与稀硫酸液体在常温下反应制取二氧化硫（SO₂）．选择发生装置；
根据信息：密度比空气大，易溶于水并能和水反应生成亚硫酸和亚硫酸能使湿润的pH试纸变红．选择收集装置；
根据亚硫酸也能使紫色的石蕊试液变为红色 判断现象．

解答 解：（1）实验室常用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应制取二氧化碳；
（2）a、标号仪器分别是铁架台、长颈漏斗、锥形瓶和水槽；
b、检查发生装置B气密性的方法是：关闭止水夹，从长颈漏斗向锥形瓶中注入水，直到浸没长颈漏斗末端，继续注入水，如果长颈漏斗中液面不下降，说明装置不漏气；
c、加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式是：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸常温反应，大理石的主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的文字表达式是：碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳；
氧气和二氧化碳的密度均比空气的密度大，可用向上排空气法收集；分液漏斗可逐滴滴加液体，从而可控制反应速率；
d、二氧化碳密度比空气大且能溶于水，可用向上排空气法收集，验满二氧化碳可用燃烧的木条放于集气瓶口观察木条是否复燃进行判断；氧气不易溶于水，所以收集纯净的氧气可用排水法，收集满的标志是集气瓶口有大气泡冒出；
e、检验二氧化碳用澄清的石灰水，文字表达式是：氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水；检验氧气用带火星的木条伸入瓶内观察是否复燃进行判断；
加热碳酸氢钠固体（产物为碳酸钠、二氧化碳、水）来制取二氧化碳，若用此法来制取收集二氧化碳，属于固体加热型，故选发生装置A，二氧化碳可用向上排空气法收集；反应的文字表达式是：碳酸氢钠$\stackrel{加热}{→}$碳酸钠+水+二氧化碳；
（3）二氧化碳密度比空气大，所以应从长管进气，将燃烧的木条放于短管口处观察是否熄灭进行验满；
（4）带火星的木条伸入瓶内，木条仍然复燃，说明氧气可使带火星的木条复燃，能支持燃烧；
（5）因为实验室常用亚硫酸钠固体与稀硫酸液体在常温下反应制取二氧化硫（SO₂），是固液常温型，故选择发生装置B；
因为二氧化硫密度比空气大，易溶于水并能和水反应生成亚硫酸，有刺激性气味，所以要选用F收集，还要进行尾气处理；将收集满SO₂的试管倒扣在滴有紫色石蕊试液的水中，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸能使紫色的石蕊试液变为红色；二氧化硫气体能溶解于水，试管中气压会减小，故试管内液面上升；观察到的现象是变为红色，试管内液面上升；
故答案为：
（1）大理石（或石灰石）；稀盐酸；
（2）a、铁架台；长颈漏斗；锥形瓶；集气瓶；
b、关闭止水夹，从长颈漏斗向锥形瓶中注入水，直到浸没长颈漏斗末端，继续注入水，如果长颈漏斗中液面不下降，说明装置不漏气；
c、高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；碳酸氢钠$\stackrel{加热}{→}$碳酸钠+水+二氧化碳；C；B；长颈漏斗；分液漏斗；
d、C；将燃烧的木条放在集气瓶口，木条熄灭说明已满；E；集气瓶口有大气泡冒出说明已收集满；
e、氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水；将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃说明是氧气；AC；碳酸氢钠$\stackrel{加热}{→}$碳酸钠+水+二氧化碳；
（3）a；将燃烧的木条放在b处，木条熄灭说明已满；
（4）氧气可使带火星的木条复燃，能支持燃烧；
（5）B；F；紫色石蕊试液变红；试管内液面上升．

点评 气体的制取是初中重要的化学实验之一，既是难重点，又是考查热点，理解反应原理，掌握装置的选择依据、气体的检验、验满、收集方法，了解实验步骤和注意事项是解决该类问题的关键．