Question

通过对化学的学习，你已掌握了实验室制取气体的有关规律，请结合图1回答问题：
（1）图中标有①的仪器名称

长颈漏斗

．
（2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的化学方程式为

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

，可选择的收集装置是

C

或

D

．实验时在试管口塞一小团棉花的目的是

防止加热时高锰酸钾粉末进入导管

．
（3）实验室用锌和稀硫酸制取氢气，应选择的装置组合是

BC或BE

．该发生装置也可用于实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为

CaCO₃+2HClH₂O═CaCl₂+CO₂↑+H₂O

．
（4）工业常需分离H₂、CO₂的混合气体．某同学采用如图2所示的装置也能达到分离该混合气体的目的．操作步骤如下：
①关闭活塞B，打开活塞A，通入混合气体，可收集到

H₂

气体．
②然后，

关闭活塞A，打开活塞B

（填操作），又可收集到另一种气体．

Answer 1

分析：（1）熟悉常见仪器，了解名称；
（2）根据用加热高锰酸钾的方法制取氧气的反应物、反应条件、生成物写出反应方程式，据氧气的密度和溶解性选择收集装置；加热高锰酸钾时试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入并堵塞导管；
（3）根据实验室制取氢气反应物状态和反应条件选择发生装置，据氢气密度和溶水性选择收集装置，据制取二氧化碳的反应原理书写方程式；
（4）①根据氢气不与氢氧化钠溶液反应，而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应分析；
②根据二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳分析．

解答：解：（1）图中①是长颈漏斗；
（2）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，氧气的密度比空气 大且不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法收集；加热高锰酸钾时试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入并堵塞导管；
（3）实验室用锌和稀硫酸制取氢气不需加热，故选发生装置B，氢气的密度比空气小且难溶于水，所以可用向下排空气法或排水法收集；实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式是：CaCO₃+2HClH₂O═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（4）①氢气不与氢氧化钠溶液反应，而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，所以关闭活塞B，打开活塞A，通入混合气体，可收集到氢气；
②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳，所以在完成①之后，关闭活塞A，打开活塞B，这时B中的稀硫酸与步骤①中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠反应，生成二氧化碳，所以此时可收集到二氧化碳；
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；    C； D；    防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；
（3）BC或BE； CaCO₃+2HClH₂O═CaCl₂+CO₂↑+H₂O； 
（4）①H₂；  ②关闭活塞A，打开活塞B．

点评：实验发生装置的选择要根据反应物的状态和反应条件，气体收集装置的选择要根据气体的密度和溶解性，并能结合装置选取方法、气体的性质、装置特点灵活分析解答问题．