Question

20．某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空．

（1）写出图中仪器a、b的名称 a试管，b集气瓶．
（2）利用上述B、C装置的组合可以制取的一种气体是氢气（或氧气），写出实验室制取该气体的化学反应方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑（或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑）．
（3）实验室制取二氧化碳的化学反应方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．应选择的气体发生装置是B，气体收集装置是D．（填上图序号）
（4）实验室加热高锰酸钾取氧气时应选择的发生装置是A，（填如图序号）若用C收集氧气，实验结束时要先将导气管移出水面，后熄灭酒精灯其目的是防止水槽中的水倒吸入热的试管，使试管炸裂．
（5）硫化氢（H₂S）是一种有毒气体，其密度比空气的密度大，且能溶于水形成氢硫酸．实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸混合，在常温下通过发生复分解反应制得硫化氢气体同时生成硫酸亚铁．实验室应用B和F组合制取并收集硫化氢气体（填上图序号），实验室制取硫化氢的化学反应方程式为FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
（2）通常情况下，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢气难溶于水，密度比空气小；
通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气，氧气不易溶于水；
（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；
二氧化碳能够溶于水，密度比空气大，且能溶于水；
（4）加热高锰酸钾属于固体加热型，故选发生装置A；                                                                
利用加热的方法制取气体，并且利用排水法收集气体时，要先移导管后熄灯，防止水倒吸引起试管炸裂；
（5）据反应物状态 和反应条件选择发生装置，据气体密度和溶解性选择收集装置，硫化氢有毒，所以要注意尾气处理，并据反应原理书写方程式．

解答 解：（1）a是试管，常用作反应容器；b是集气瓶，常用来收集气体．
故填：试管；集气瓶．
（2）利用上述B、C装置的组合可以制取的一种气体是氢气或氧气，实验室制取该气体的化学反应方程式为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，故选发生装置B，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学反应方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集；
（4）加热高锰酸钾属于固体加热型，故选发生装置A；
若用C收集氧气，实验结束时要先将导气管移出水面，再移开酒精灯，是防止水槽中的水倒吸入热的试管，使试管炸裂；
（5）硫化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和水，该反应是固体和液体在常温下发生复分解反应制得硫化氢气体，因此发生装置选用B；其密度大于空气，有毒，因此应该用双导管的集气瓶收集，以便于尾气处理；反应的化学方程式是FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑；
故答案为：（1）试管；集气瓶；
（2）氢气（或氧气）；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑（或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑）；
（3）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；B；D；
（4）A；将导气管移出水面；熄灭酒精灯；防止水槽中的水倒吸入热的试管，使试管炸裂；
（5）B；F；FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑．

点评 本题综合考查了学生的基本实验能力，涉及仪器的用途、反应方程式的书写、装置选择、实验基本操作等知识，只有综合理解化学知识才能够正确的解答．