Question

实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：

（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a______，b______．
（2）写出实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式：______，若在KClO₃中加少量的KMnO₄，也能加快KClO₃的分解．用文字说明其原因______．
（3）在初中实验室可同时用来制取O₂、CO₂和H₂的发生装置是______（填字母）．
（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是______且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于______，其固体称作______．
（5）实验室常用亚硫酸钠（Na₂SO₃）固体与浓硫酸反应来制取SO₂，同时生成硫酸钠．已知：SO₂是一种没有颜色而有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，密度比空气大，常温下在空气中不反应．
①制取SO₂的化学方程式为______．
②制取SO₂的收集装置不能为______（填字母），原因是______．
③收集SO₂时为了避免SO₂对环境的污染，对SO₂的收集装置作了改进（如图），请你把集气瓶内的导管补充完整（图中“→”表示气体流向）．

Answer 1

解：（1）依据实验室常用仪器的认识并写出仪器名称，图示a为铁架台，b为酒精灯；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，该反应原理的化学方程式为：2KClO₃2KCl+3O₂↑，混入KMnO₄也能加快KClO₃的分解，因为 KMnO₄受热分解产生的MnO₂可作KClO₃的催化剂，起催化作用．
（3）实验室制O₂、CO₂和H₂时，都可选用固态物质和液态物质反应不需加热的发生装置，故选A装置；
（4）如图F所示，向烧杯中“倾倒”二氧化碳，说明二氧化碳的密度比空气的大，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，更进一步说明二氧化碳具有的性质是：不能燃烧，不能支持燃烧，且密度比空气的大；因此，二氧化碳的重要用途之一是可以用来灭火，固态二氧化碳俗称干冰．
（5），同时生成硫酸钠．已知：SO₂是一种没有颜色而有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，密度比空气大，常温下在空气中不反应．
①用亚硫酸钠（Na₂SO₃）固体与浓硫酸反应来制取SO₂的化学方程式为 Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
②SO₂易溶于水，密度比空气大，故收集SO₂的装置不能为 CE，用如图所示装置收集二氧化硫时要长进短出．
故答案是：
（1）铁架台；酒精灯．
（2）2KClO₃2KCl+3O₂↑；KMnO₄受热分解产生的MnO₂可作KClO₃的催化剂（其它合理答案也可，2分）．
（3）A．
（4）不燃烧，也不支持燃烧；灭火；干冰．
（5）①Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
②CE；SO₂易溶于水，密度比空气大．
③（如图）

分析：（1）依据实验室常用仪器认识解决此题．
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，选用的是固态物质反应需加热的发生装置；会写该反应原理的化学方程式；知道该反应中二氧化锰做反应条件催化剂起什么作用．
（3）实验室制取O₂、CO₂和H₂时，都选用的是固态物质和液态物质反应不需加热的发生装置；
（4）如图 F 实验向烧杯中“倾倒”二氧化碳，说明二氧化碳的密度比空气的大，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，更进一步说明二氧化碳具有的性质，这样能探究二氧化碳的性质和重要用途．
（5）根据实验室制取二氧化硫的反应原理和二氧化硫的物理性质选择适当的收集方法．
点评：本题考查氧气和二氧化碳实验室制法中实验、收集装置的选取．同时考查它们的反应物状态、反应条件及其作用．使学生进一步明白反应物状态、反应条件与实验装置之间的关系．学会验证二氧化碳气体，探究其性质及用途．