Question

如图是实验室常用的实验仪器与装置，根据所学知识回答下列问题：

（1）利用上图所示装置，采用以下组合能完成实验室制取气体的是______．
A．用①③制取氧气  B．用②⑤制取氢气C．用②④制取二氧化碳
（2）若用①装置制氧气，其反应的化学方程式为______，在制取氧气时试管中的棉花没有发生燃烧，根据燃烧的条件分析，其主要原因是______．
（3）小波同学是位善于动脑筋的学生，他将装置②进行了改进（如图Ⅰ和Ⅱ）．Ⅰ装置的优点是______，Ⅱ装置的优点是______；若用Ⅰ装置制取二氧化碳，铜网上放的药品应为______，若将其中的铜网换成铁网，产生的后果是______，原因是铁的活动性______氢（填“=”或“＞”或“＜”）．

Answer 1

解：（1）A、氧气的密度比空气大，不能用向下排空气法收集，故错误；
B、实验室制取氢气用锌与稀硫酸反应，属于固体和液体不需加热的反应，所以可用②发生装置，氢气不溶于水，所以可用排水法，故正确；
C、实验室制取二氧化碳用大理石或石灰石与稀盐酸反应，属于固体和液体不需加热的反应，所以可用②发生装置，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，所以只能用向上排空气法收集，故正确；
故选BC；
（2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式是2KMnO₄ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；根据燃烧的条件分析，该棉花未燃烧的原因是温度未达到其着火点；
故答案为：
2KMnO₄ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑； 温度未达到棉花的着火点；
（3）与图②装置相比，Ⅰ装置的优点是随开随用，随关随停，Ⅱ装置的优点是将废物利用，节约资源，还可控制反应速率；实验室制取二氧化碳用大理石或石灰石与稀盐酸反应，铜网上放的药品应为固体，所以是石灰石（或大理石或CaCO₃）；酸可与金属活动性顺序表中氢前的金属反应生成氢气，而铁排在氢前，所以可与稀盐酸反应生成氢气，从而使制取的二氧化碳不纯；
故答案为：
随开随用，随关随停；   废物利用，节约资源，还可控制反应速率；石灰石（或大理石或CaCO₃）； 使制得的二氧化碳中混有氢气（或制得的二氧化碳不纯）；＞．
分析：（1）根据发生和收集装置的选取方法分析解答；
（2）根据高锰酸钾分解的反应原理书写方程式，并依据燃烧的条件：可燃物、氧气（或空气）、温度达到着火点分析解答；
（3）与图②装置相比，Ⅰ装置的优点是随开随用，随关随停，Ⅱ装置的优点是将废物利用，节约资源，还可控制反应速率；并根据制取二氧化碳的药品的状态、铁的金属活动性及酸的性质进行分析．
点评：本题是一道综合性较强的好题，既考查了学生对于装置选取方法的应用，又考查了制取氧气的反应方程式的书写、燃烧条件、实验装置评价、金属活动性应用等一系列知识，知识跨度大，能很好的考查学生应用知识分析解决问题的能力．