Question

某校九（5）班学生进行一系列的实验，请结合图1帮助他们解决以下问题：

（1）写出图中有标号仪器的名称：①

酒精灯

，②

集气瓶

．
（2）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，应选用的发生装置是

A

（填字母编号），
写出该反应化学方程式

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．
（3）用B、D装置可制取二氧化碳气体，写出相应的化学方程式

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
（4）实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，常选用装置B或装置C，C与B相比较，其优点是

可随时控制反应的发生和停止

，选用的收集装置为

E或F

（填字母编号）．
（5）甲同学查阅资料知：浓盐酸具有挥发性，能挥发出氯化氢．
①若用稀盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质时，观察到紫色石蕊溶液液变红，反应的化学方程式为

H₂O+CO₂═H₂CO₃

．
②若用浓盐酸和大理石在B装置中反应，将制得的气体通入澄清的石灰水中，石灰水没有变浑浊，其原因可能是

浓盐酸具有较强的挥发性，CO₂带出的HCl与石灰水反应，阻碍了CO₂与石灰水反应

．
（6）乙同学检查装置C气密性的操作和现象是：先用夹子夹住导气管中的橡皮管，再向长颈漏斗中加入水至形成一段水柱，静置，若观察到

一段时间水柱液面不下降

，说明气密性良好．
（7）丙同学用图2所示装置完成一系列的实验．用实验装置的序号回答下列问题（装置可重复使用，尾气处理装置未给出）．
资料：浓硫酸具有吸水性．氢氧化钠溶液能较多地吸收二氧化碳气体．白色的硫酸铜粉末遇水立即反应生成蓝色．
①实验室用仪器A、B可组合成制取氧气的反应装置，则发生反应的化学方程式为

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
②检验CO中混有的CO₂的装置是

E

，除去CO中较多的CO₂，最好选装置

F

．
③水煤气含有CO、H₂、CO₂、H₂O．证明水煤气中含有CO和H₂的实验装置的连接顺序是

FGHDE

．

Answer 1

分析：（1）直接写出仪器的名称；
（2）实验室中用高锰酸钾制取氧气属于固固加热型的反应，可以据此选择发生装置，该反应生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气，可以据此写出该反应的化学方程式；
（3）B装置能用来制取二氧化碳，所用的药品为大理石和稀盐酸，该反应生成了氯化钙、水和二氧化碳，可以据此写出该反应的化学方程式；
（4）C装置能够随时控制反应的发生与停止，并据氢气的密度和溶解性选择收集装置；
（5）依据二氧化碳和浓盐酸的性质分析解答；
（6）若C装置气密性良好则当其与外界空气隔绝并被加热时能够产生压强差而使液面上升，可以据此解答该题；
（7）①AB组合为固液常温型的发生装置，所以可以用过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用之下来制取氧气；
洗气装置要看瓶内加的试剂能否与气体中混有的杂质反应掉；
（3）验证水煤气中是否含有CO和H₂，要这两种物质还原氧化铜生成二氧化碳和水，再通过实验检验是否有二氧化碳和水生成，但在还原氧化铜之前先除去水煤气中混有的CO₂、H₂O．

解答：解：（1）图中所标仪器的名称为：酒精灯和集气瓶；
（2）实验室中用氯酸钾和二氧化锰制取氧气属于固固加热型的反应，所以应该选择A装置作为发生装置，方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）B装置能用来制取二氧化碳，所用的药品为大理石和稀盐酸，该反应生成了氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）分析图中的装置可以知道，有孔隔板可以放置固体，当用止水夹夹住胶皮管时由于气体不能逸散而使试管中压强增大，将液体压到长颈漏斗中，此时固液分离而使实验停止，若使实验开始只要将止水夹打开即可；氢气的密度比空气的密度小且难溶于水，故可用向下排空气法或排水法收集；
（5）①二氧化碳可与水反应生成碳酸，碳酸可使石蕊变红；
②浓盐酸易挥发氯化氢气体，氯化氢溶于水就是盐酸，会将二氧化碳和石灰水生成的碳酸钙沉淀重新溶解，所以看不到沉淀；
（6）乙同学检查装置C气密性的操作和现象是：先用夹子夹住导气管中的橡皮管，再向长颈漏斗中加入水至形成一段水柱，静置，若观察到一段时间水柱液面不下降，说明气密性良好；
（7）①AB组合为固液常温型的发生装置，所以可以用过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用之下来制取氧气；过氧化氢分解产生了水和氧气，该反应的化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，
②检验CO中混有的CO₂，要有明显的现象，即通入到石灰水中，石灰水变浑浊即可验证；除去CO中较多的CO₂，要有足够的试剂与二氧化碳反应，即用溶解度较大的氢氧化钠；
③先把水煤气通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳，再通过浓硫酸除去水煤气中的H₂O，然后把混合气体通过灼热的氧化铜中，CO还原氧化铜生成二氧化碳，氢气还原氧化铜生成水，接着把生成的混合气体通过白色硫酸铜粉末，看是否变蓝，然后通过澄清的石灰水看是否变浑浊；
故答案为：（1）酒精灯；集气瓶；
（2）A；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）可随时控制反应的发生和停止；E或F；
（5）①H₂O+CO₂═H₂CO₃；
②浓盐酸具有较强的挥发性，CO₂带出的HCl与石灰水反应，阻碍了CO₂与石灰水反应；
（6）一段时间水柱液面不下降；
 （7）①2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；②E；F；③FGHDE．

点评：本题考查知识综合而全面，很好的考查了学生对装置选取、反应原理、气体的性质等知识，解答时要结合相关知识细心分析，并明确如何对二氧化碳的验证和除去；以及对混合气体验证需要先排除杂质的干扰．