Question

13．以下是研究实验室制取氧气的装置图，请按要求回答下列问题．

（1）写出图中标号仪器的名称：①长颈漏斗．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，同时收集一瓶较纯净的氧气，应选用的装置组合是AD（填字母符号，下同），反应的方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．如果选用G装置收集O₂，则应从a（填“a”或”b”）端进气．
（3）实验室制取二氧化碳气体的方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，为了获得平稳的气流，应选取的发生装置是C．
（4）常温下NO是一种无色、难溶于水的气体，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的NO₂气体．实验室常用铜与稀硝酸反应制取NO气体，选择的装置组合为BD或CD．汽车尾气中含一氧化氮、一氧化碳等有毒气体，处理方法是在汽车尾气管上装一个催化转化器，在催化作用下，一氧化氮与一氧化碳反应生成二氧化碳和空气中最多的气体，写出该反应的化学方程式2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO₂+N₂．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
（2）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；                                                                
为了防止高锰酸钾进入导管，通常在试管口塞一团棉花；
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
（3）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
注射器能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率；
根据制取气体的反应物状态、反应条件、气体的性质可以选择发生装置和收集装置；
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式．

解答 解：（1）①是长颈漏斗，通过长颈漏斗可以向反应容器中注入液体药品．
故填：长颈漏斗．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热，应该用A装置作为发生装置；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用E装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用D装置收集，用排水法收集的氧气比用排空气法收集的氧气纯净；
反应的方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
如果选用G装置收集O₂，由于氧气的密度比空气大，则应从a端进气．
故填：AD；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；a．
（3）实验室制取二氧化碳气体的方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，为了获得平稳的气流，应选取带有注射器的发生装置C．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；C．
（4）实验室用铜与稀硝酸反应制取NO气体不需要加热，可以用B或C装置作为发生装置；
一氧化氮能和空气中的氧气反应生成二氧化氮，因此不能用排空气法收集，一氧化氮不溶于水，可以用排水法收集，即用D装置收集；
空气中最多的气体是氮气，该反应的化学方程式为：2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO₂+N₂．
故填：BD或CD；2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO₂+N₂．

点评 本题主要考查仪器的用途、反应表达式的书写，实验装置的选择，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．