Question

20．如图为实验室制取气体的一些常用装置．
（1）B装置可以制取多种气体，请写出一种气体的制取的反应方程式，并写出检验该气体的方法．
（2）高锰酸钾制取氧气选择A装置的原因是什么？
（3）C装置制取气体时优点是什么？
（4）D装置可用于干燥、收集气体．实验室欲干燥氧气，D中应盛放的试剂为浓硫酸，气体应该从a进入（选填“a”或“b”）．
（5）某同学用B装置探究氢氧化钠的变质情况，NaOH变质的原因是CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O（用化学方程式表示）：取NaOH样品12g，向其中加入100g足量的稀盐酸，充分反应，剩余物质总质量为109.8g，求样品中NaOH的质量．

Answer 1

分析 （1）B装置属于固液常温型，可用来制取氧气、二氧化碳、氢气，并据所选择的气体分析检验方法；
（2）据反应物状态和反应固体选择发生装置；
（3）C装置可通过弹簧夹的开闭控制反应的发生和停止；
（4）干燥氧气可用液体浓硫酸，气体从长管进入；
（5）二氧化碳易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠变质，据反应原理书写方程式；据质量守恒定律可知反应减少的质量是生成的二氧化碳的质量，并据二氧化碳的质量计算出碳酸钠的质量，进而计算出氢氧化钠的质量．

解答 解：（1）B装置属于固液常温型，可用来制取氧气、二氧化碳、氢气，若用来制取二氧化碳，反应方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；检验方法是向集气瓶中倒入澄清石灰水，若变浑浊则是二氧化碳；
（2）加热高锰酸钾制取氧气选择A装置，是因为反应物是固体，反应条件是加热；
（3）C装置可通过弹簧夹的开闭控制反应的发生和停止，打开弹簧夹，固液接触产生气体，关闭弹簧夹，试管内气体无法排出，使试管内气压增大，将液体压入长颈漏斗，固液分离，反应停止；
（4）干燥氧气可用液体浓硫酸，气体从长管进入；
（5）二氧化碳易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水而变质，反应的化学方程式是：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
据质量守恒定律可知：生成二氧化碳的质量为：12g+100g-109.8g=2.2g，
设碳酸钠的质量为x，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，
 106                                     44
  x                                        2.2g
$\frac{106}{44}$=$\frac{x}{2.2g}$
     x=5.3g
样品中氢氧化钠的质量为：12g-5.3g=6.7g
故答案为：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；检验方法：向集气瓶中倒入澄清石灰水，若变浑浊则是二氧化碳；
（2）反应物是固体，反应条件是加热；
（3）可控制反应的发生和停止；
（4）浓硫酸；a；
（5）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；样品中NaOH的质量是6.7g．

点评 明确实验室制取氧气、氢气、二氧化碳的方法，气体的干燥、检验、方程式计算、氢氧化钠变质原理等知识是解答此题的关键因素．