Question

11．气体的实验室制取是初中非常重要的一组实验，结合下列实验装置图回答有关问题：图1图2根据图1中A-E回答下列问题：

根据图1中A-E回答下列问题：
（1）在初中可同时用来制取O₂、CO₂的发生装置是B　（填字母）．
A装置也可以制取氧气，应选择的药品是氯酸钾与二氧化锰，该反应的化学方程式是2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）实验室常用亚硫酸钠（Na₂SO₃）固体与浓硫酸反应来制取SO₂．
已知：SO₂是一种没有颜色而有刺激性气味的气体，易溶于水，密度比空气大，常温下在空气中不反应． 制取SO₂的发生装置和收集装置为B和D（填字母）．
根据图2中A-D回答下列问题：
（3）图2分别是实验室制取、收集、检验二氧化碳并验证其性质的装置图．其中有错误的是A
（4）收集二氧化碳时采用B向上排空气法是因为二氧化碳二氧化碳的密度比空气大，不能采用排水法收集二氧化碳是因为二氧化碳二氧化碳能够溶于水．写出A、C、D中发生反应的实验现象和反应的化学方程式：
A 中出现石灰石的表面有气泡产生反应的化学方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
C 中出现澄清的石灰水变浑浊反应的化学方程式CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
D 中出现紫色的石蕊试液变红色反应的化学方程式CO₂+H₂O=H₂CO₃
（5）实验室中制取二氧化碳用块状的石灰石和稀盐酸反应，但简易灭火器中却用碳酸钠粉末和浓盐酸反应制取二氧化碳，为什么？请你说出其中的一个理由：反应速率快
（6）要鉴别氧气和二氧化碳，以下方法不可行的是A 
A．通入水中    B．紫色石蕊溶液   C．澄清石灰水   D．燃着的木条．

Answer 1

分析 （1）根据是实验室制取气体的装置选择依据来分析；
（2）根据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据气体的密度和溶解性选择收集装置；
（3）根据实验室制取二氧化碳的装置图的注意事项和气体收集方法（密度比空气大的用向上排空气法，密度比空气小的用向下排空气法收集，难溶于水的用排水法收集），检验二氧化碳用澄清石灰水，验证二氧化碳的性质通入紫色石蕊试液能变红；
（4）二氧化碳的密度比空气大；二氧化碳能够溶于水；根据实验室制取二氧化碳以及二氧化碳的性质来分析；
（5）根据反应的速率来分析；
（6）本题考查二氧化碳和氧气的性质差异来鉴别．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，不燃烧也不支持燃烧，水溶液显酸性；氧气具有助燃性．

解答 解：（1）氧气、二氧化碳都可用固体和液体常温下反应制取，故选用固液混合不加热装置，A装置的试管口处没有棉花团，所以是加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气；故填：B；氯酸钾与二氧化锰；2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）实验室常用亚硫酸钠（Na₂SO₃）固体与浓硫酸反应来制取SO₂属于固液常温下制取气体，所以选择装置B；SO₂易溶于水，密度比空气大，常温下在空气中不发生反应，故只能用向上排空气法收集．故填：B和D；
（3）A、实验室制取二氧化碳的装置中，导管刚好露出胶塞即可，如果如图所示液体将会被压出，故A错误；
B、由于二氧化碳密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集，为的能把空气排净将导管伸到接近集气瓶的底部，故B正确；
C、检验二氧化碳用澄清石灰水，能使石灰水变浑浊的气体就是二氧化碳，故C正确；
D、二氧化碳通入紫色石蕊试液，变红色，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，故D正确．
故选A；
（4）因为二氧化碳的密度比空气大，可以用向上排空气法收集．因为二氧化碳能够溶于水，因此不能用排水法收集．故填：二氧化碳的密度比空气大；二氧化碳能够溶于水；
A中石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；故填：石灰石的表面有气泡产生；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
C中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，故填：澄清的石灰水变浑浊；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
D中二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变红色；故填：紫色的石蕊试液变红色；CO₂+H₂O=H₂CO₃；
（5）实验室中制取二氧化碳用块状的石灰石和稀盐酸反应，反应速率快慢适中，便于控制；用碳酸钠粉末和浓盐酸反应、反应物浓度，反应物之间的接触面积大，反应的速度快，能够迅速产生大量CO₂，故填：反应速率快；
（6）A．氧气不易溶于水，而二氧化碳溶解度也不大，故现象不明显，无法区分，故A方法不可行；
B．二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，而氧气不能，可以区分，故B方法可行．
C．将气体分别通入澄清的石灰水中，二氧化碳能使石灰水变浑浊，可以区分，故C方法可行．
D．将燃着的木条分别伸入集气瓶中，装有二氧化碳的使木条熄灭，装有氧气的会燃烧的更剧烈，可以区分，故D方法可行．
故选A．

点评 本题主要考查反应表达式的书写，实验装置的选择，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．