Question

14．以下是研究实验室制取气体的装置图，请按要求回答下列问题．

（1）写出图中标号仪器的名称：①酒精灯；②锥形瓶；③分液漏斗；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是A，（填字母序号，下同），该反应文字或者符号表达式为高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气（或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑），该还需做的一点改动是在试管口塞一团棉花，若要收集一瓶纯净的氧气，应选择的收集装置是C；
（3）实验室用H₂O₂溶液和MnO₂混合制氧气，其中MnO₂起催化作用，该反应的文字或者符号表达式为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气（或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑）．同学们利用B和F装置，来测定生成氧气的体积，反应结束后，发现实验结果比理论值偏大（填“偏大”、“偏小”或者“不变”），其主要原因是从分液漏斗流下的双氧水占有一定的体积；
（4）实验室制取CO₂发生装置可选用B（填字母序号，下同），收集CO₂通常选用装置E，判断CO₂已收集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则满．检验CO₂的文字或者符号表达式为二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水（或CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O）．如G图所示，现沿烧杯壁向烧杯内倾倒二氧化碳，观察到的现象为蜡烛由低到高依次熄灭；
（5）通常情况下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，形成的溶液是氨水．实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气．应选用的发生装置是A（填字母序号），收集时氨气应从H装置b（填a或者b）导管口进，同时另一导管口最好与②装置相连接（填数字编号）．

Answer 1

分析 （1）熟悉常见的仪器，了解名称；
（2）根据实验室中用高锰酸钾制取气体反应原理书写化学文字或符号表达式，根据反应物的状态和反应条件确定实验室制取氧气的发生装置；实验时试管口要放一团棉花，收集纯净的氧气用排水法；
（3）用H₂O₂溶液和MnO₂混合制氧气，其中MnO₂起催化作用，并据反应原理书写文字或符号表达式；发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大（水的体积测量标准），其主要原因是所收集水的体积包含了过氧化氢溶液的体积；
（4）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸常温反应，属于固液常温型，故选发生装置B，并据二氧化碳密度和溶解性选择收集装置，验满二氧化碳用燃着的木条放于集气瓶口，观察木条是否熄灭进行判断；检验二氧化碳用澄清的石灰水，据反应原理书写反应的文字或符号表达式，并据二氧化碳不助燃、不可燃、密度比空气大分析实验现象；
（5）据反应物状态和反应条件选择发生装置，氨气密度比空气小，所以应从短管进气，氨气有刺激性气味，所以应进行尾气处理．

解答 解：（1）标号仪器分别是酒精灯、锥形瓶和分液漏斗；
（2）加热高锰酸钾属于固体加热型，故选发生装置A，高锰酸钾在加热的条件下可以分解产生二氧化锰、锰酸钾和氧气；反应的文字或符号表达式为：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；在试管口要放一团棉花的目的是防止加热过程中高锰酸钾进入导管；氧气不易溶于时，所以若要收集一瓶纯净的氧气，应选择的收集装置是C；
（3）用H₂O₂溶液和MnO₂混合制氧气，其中MnO₂起催化作用，过氧化氢制取氧气用二氧化锰作催化剂，生成水和氧气，反应的文字或符号表达式是：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂；发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大（水的体积测量标准），其主要原因可能是：从分液漏斗流入的双氧水占有一定的体积；
（4）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸常温反应，属于固液常温型，故选发生装置B，二氧化碳密度比空气大，且能溶于水，所以只能用向上排空气法收集；
验满二氧化碳用燃着的木条放于集气瓶口，观察木条是否熄灭进行判断；
检验二氧化碳气体用澄清的石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的文字或符号表达式为：二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水或CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
二氧化碳密度比空气大、且不可燃、不助燃，所以沿烧杯壁向烧杯内倾倒二氧化碳，可观察到蜡烛由低到高依次熄灭；
（5）用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，属于固体加热型，故选发生装置A，氨气密度比空气小，所以应从短管进气，氨气有刺激性气味，所以应进行尾气处理，最好选用下列装置中的F装置与②相连，可以吸收多余的氨气，避免污染；
故答案为：
（1）①酒精灯；      ②锥形瓶；      ③分液漏斗；
（2）A；    高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气（或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）；        在试管口塞一团棉花；       C
（3）催化；     过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气（或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑）；偏大；        从分液漏斗流下的双氧水占有一定的体积；
（4）B；E；  将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则满； 二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水（或CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O）；    蜡烛由低到高依次熄灭；
（5）A；  b；    ②．

点评 熟练掌握实验室中制取气体的发生装置和收集装置的选择依据，并能作出正确的选择，记住常见气体制取的反应原理，二氧化碳的性质、实验注意事项等，才能结合题意灵活解答，考查知识比较综合．