Question

13．化学是一门以实验为基础的学科，请根据如图回答问题

图甲

图乙

图丙

图丁

（1）图甲中：仪器a的名称是试管．
（2）如果采用图乙的操作，可能造成的后果之一是导致试管底部破裂．
（3）利用图丙装置（夹持装置未画出）能进行的实验是BC（填序号）．
A、用高锰酸钾制氧气　　　　　　　　　　　　　　　B、用过氧化氢溶液与二氧化锰溶液制氧气
C、用锌和稀硫酸制氢气　　　　　　　　　　　　　　D、用石灰石和稀盐酸制二氧化碳
请你写出用高锰酸钾制氧气的化学方程式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（4）图丙中的气体发生装置虽然简单、操作方便，但无法控制反应的进行．请从图丁中选取BC（填序号）与图甲中a组成新的气体发生装置，已达到用时则开、不用时则关，控制反应进行的目的．
（5）如图所示的装置是一种可用于集气、洗气等的多功能装置，请回答下列问题：

①若用排空气法收集CO₂．则CO₂气体应从装置的A端通入．
②若用排水法牧集h₂，且h_2^从a端通入，可将该装置倒置．

③若用排水法收集O₂，先将瓶内装滿水•，然后O₂从b端通入；若需知道收集到O₂的体积，可在另-端放一个量筒 （填仪器名称）
（6）甲校的同学们在做CO还原CuO的实验时，各小组分别设计了以下四套实验装置．

写出该实验澄清石灰水中发生的化学反应方程式：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，请你从防止空气污染、节约能源和安全操作的角度分析：最不理想的实验装置是A，最合理的实验装置是D．

Answer 1

分析 （1）熟记常用仪器的名称；
（2）根据仪器的连接方法来分析；
（3）该装置不需要加热，属于固液常温型制取气体，且所制取的气体不溶于水，据此分析判断；
（4）使用气体发生装置时，只要能控制反应物之间的接触，即可控制反应速率；
（5）根据气体的密度、水溶性以及测定气体密度的方法来分析；
（6）根据反应原理来书写方程式，在进行CO还原CuO的实验时，由于所使用的CO气体有毒，直接排放到空气中会造成空气污染；对比处置尾气的方法，并从防止空气污染、节约能源的角度分析与评价．

解答 解：（1）仪器a是试管，故填：试管；
（2）试管属于易碎物品，直接在桌面上安装橡胶塞，会导致试管底部破裂；故填：导致试管底部破裂；
（3）该装置不需要加热，属于固液常温型制取气体，且所制取的气体不溶于水；
A．用高锰酸钾制氧气 需要加热，故不符合题意；
B．用双氧水与二氧化锰制氧气，属于固液常温型，且氧气难溶于水，可用排水法收集，可用此装置收集，符合题意；
C．用锌与稀硫酸制氢气，属于固液常温型，且氢气难溶于水，可用排水法收集，可用此装置收集，符合题意；
D．用石灰石与稀盐酸制二氧化碳，属于固液常温型，但二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，故不符合题意；
故填：BC；
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；故答案为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（4）使用气体发生装置时，只要能控制反应物之间的接触，即可控制反应速率，BC装置均能达到此效果．故选：BC．
（5）①二氧化碳的密度比空气大，所以用此装置收集二氧化碳时，二氧化碳应从长管进入，故填：A；
②若用排水法收集氢气，氢气从长管进入的话，此装置应该倒置，故填：倒置；
③将装置内装满水，气体从b管通入，由于气体不溶于水且不与水反应，在气体形成的气压下，集气瓶内的水被顺着a导管压出集气瓶，再在a管口连接量筒，通过量筒内水的体积就可知通入气体的体积；故答案为：b；量筒；
（6）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，装置A：实验装置最简单，但没有尾气处理装置．CO有剧毒，实验将极不完全；
装置B：设计较合理，注意到了要将尾气中的CO回收，但回收气球充气后会有一定气压，尾气通过不顺畅；
装置C：设计合理，尾气中的CO可烧去，实验安全，但要多用一盏酒精灯，消耗能源较多；
装置D：设计更合理，尾气中的CO可燃烧产生的热能还可用于加热，节约能源．但若尾气流太猛时，可能会影响对CuO的加热效果．由以上分析可知：
最不理想的装置是A，最科学的装置是D；
故答案为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；A；D．

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．