Question

实验室制取气体时，常用到如下图所示的装置．某兴趣小组的同学要利用所给装置进行以下探究学习活动，请你一同参加并回答下列问题．

（1）写出标号仪器的名称：①

锥形瓶

； ②

集气瓶

．
（2）明明要用A装置制取氧气，请写出该反应的化学方程式

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
（3）伟伟要用高锰酸钾制取较纯净的氧气，反应的化学方程式为

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．他应选择的制取装置有

BC

．该装置存在不足之处，可能会导致

高锰酸钾小颗粒进入导气管

．
（4）强强认为，F装置既能收集气体还能干燥气体．他要用排水法来收集氧气，就在广口瓶里装满水，让气体应从

b

（填“a”或“b”）端通入；他要干燥氧气，便在广口瓶里盛装适量

浓硫酸

，让气体从a端通入b端导出．
（5）彤彤依上图选用了适当装置，成功地制得了二氧化碳．他选用的制取装置由

AD

组成，最佳反应的化学方程式

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
（6）佳佳要检验彤彤制得的气体就是二氧化碳，便在F装置中加入试剂

石灰水

，将气体由a通入，此时广口瓶内发生反应的化学方程式为

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．但佳佳的实验并没有产生预期的现象．当彤彤和佳佳都确认各自所用试剂没有变质或失效时．请帮他们找出导致此结果的可能的原因

收集的二氧化碳中混有氯化氢气体

．

Answer 1

分析：（1）熟练掌握常见的化学仪器名称和用途；
（2）根据A装置制取氧气的特点选择反应原理；
（3）用高锰酸钾制氧气时，反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件是加热，根据化学方程式的书写步骤书写方程式；根据反应物的状态和反应条件选择发生装置：固体加热型和固液常温型；根据气体的密度和溶解性选择收集方法；根据高锰酸钾制取氧气装置的注意事项分析；
（4）根据氧气不易溶于水选择进气口；根据浓硫酸具有吸水性来干燥氧气；
（5）根据二氧化碳的密度和溶解性选择收集方法；实验室通常用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，写出反应的方程式；
（6）检验二氧化碳用石灰水，因为二氧化碳可以使石灰水变浑浊；根据二氧化碳及石灰水两个方面分析石灰水没有变浑浊的原因．

解答：解：（1）①是锥形瓶；②是集气瓶；
（2）A装置适合用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰是催化剂，反应的化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）用高锰酸钾制氧气时，反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件是加热，因此反应的化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；发生装置的特点属于固体加热型的B装置，氧气不易溶于水且密度大于空气，所以既可以用排水法收集，也可以用向上排空气法收集；排水法收集的气体较纯；为防止高锰酸钾进入导管，导管口要放一团棉花；
（4）因为氧气不易溶于水，故进气口是短管b，要干燥氧气，可以通过浓硫酸的吸水性来进行；
（5）制取二氧化碳的药品是石灰石和稀盐酸，属于固体和液体在常温下的反应，因此应选用的发生装置是A；因为二氧化碳易溶于水，密度比空气大，故收集装置D（向上排空气法）；实验室通常用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（6）检验二氧化碳用石灰水，因为二氧化碳可以使石灰水变浑浊，反应的方程式为：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；因为各自所用试剂没有变质或失效，所以可能是二氧化碳的问题，可能是没有收集到二氧化碳或收集的二氧化碳中混有氯化氢杂质，会和生成的碳酸钙反应而不能产生浑浊；
故答案为：（1）锥形瓶；集气瓶；
（2）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）BC；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；高锰酸钾小颗粒进入导气管；
（4）b；浓硫酸；
（5）AD；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（6）石灰水；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；收集的二氧化碳中混有氯化氢气体．

点评：本题考查了常见气体的制取原理、实验注意事项等的分析，属于基础性的考查，要求注重气体制取、收集、检验、除杂、步骤、注意事项等的理解运用．