Question

20．实验室拟用下列装置来制取气体：

（1）写出有标号仪器的名称：a锥形瓶．
（2）利用注射器可以检查装置B的气密性．如图I所示，在锥形瓶内装适量的水，使长颈漏斗末端浸没在液面以下，将活塞缓慢往外拉，若观察到长颈漏斗末端有气泡冒出，则装置不漏气．
（3）实验室用A、B装置都可以制取氧气，用A装置制取氧气的化学方程式是：2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，若要得到较纯净的氧气，选用的收集装置是F．
（4）实验室用石灰石和稀盐酸反应制CO₂，若用C装置（多孔隔板用来放块状固体）代替B装置作为制取的发生装置，优点是可以控制反应的发生和停止（答出一点即可）．
（5）已知NO₂是一种红棕色的气体，密度比空气大，能与水反应生成HNO₃溶液和NO气体，NO是一种无色气体，NO和NO₂都是大气污染物．
①写出NO₂与水反应的化学方程式3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，将充满NO₂气体的试管倒立于水槽中（如图G），你会观察到试管里红棕色气体变为无色，试管内上升一段液柱现象．
②用图H装置演示分子运动实验，为了缩短演示时间，将盛有NO₂的集气瓶最好放在上（填“上”或“下”）面，另一瓶是空气．

Answer 1

分析 （1）依据实验室常用仪器解决此题；
（2）利用注射器可以检查装置B的气密性，在锥形瓶内装适量的水，使长颈漏斗末端浸没在液面以下，将活塞缓慢往外拉，若观察到长颈漏斗末端有气泡冒出，则装置不漏气；
（3）A装置属于固体加热型，且试管口无棉花，说明是用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，因为氧气密度比空气大，且不易溶于水，若要得到较纯净的氧气，可用排水法收集；
（4）C装置能使反应随时进行或停止，原理是：关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；  
        打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行；
（5）①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；
根据物质的性质、反应的化学方程式可以判断实验现象；
②微观粒子是不断运动的，密度越大的气体，运动的越慢，密度越小的气体，运动的越快．

解答 解：（1）标号仪器是作为反应容器的锥形瓶；
（2）利用注射器可以检查装置B的气密性，在锥形瓶内装适量的水，使长颈漏斗末端浸没在液面以下，将活塞缓慢往外拉，瓶内气压减小，若观察到长颈漏斗末端有气泡冒出，则装置不漏气；
（3）用A装置制取氧气时，试管口没有塞一团棉花，是利用氯酸钾制取氧气，反应的化学方程式为：2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用F装置收集，但用排水法收集的氧气比用排空气法收集的氧气纯净；
（4）若用C装置（多孔隔板用来放块状固体）作为制取二氧化碳的发生装置，优点是可以控制反应的发生和停止；
（5）①二氧化氮和水反应的化学方程式为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
将充满NO₂气体的试管倒立于水槽中时，二氧化氮和水反应生成一氧化氮气体，红棕色气体变成无色；
由反应的化学方程式可知，3体积的二氧化氮气体反应能生成1体积的一氧化氮气体，因此液体进入试管，并且进入试管中的液体约占试管容积的三分之二；
②因为二氧化氮的密度比空气大，所以二氧化氮比空气运动的慢，为了缩短演示实验的时间，二氧化氮最好放在上面的集气瓶中；
故答案为：（1）锥形瓶；
（2）长颈漏斗末端有气泡冒出；
（3）2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；F；
（4）可以控制反应的发生和停止；
（5）①3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；试管里红棕色气体变为无色，试管内上升一段液柱；②上．

点评 本考点主要考查了检查装置的气密性、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和装置的改进，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．