Question

17．如图1是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题．
（1）写出指定仪器的名称：①水槽．
（2）实验室用加热的方法高锰酸钾制取并收集较纯净 氧气，则应选用的装置组合为CD（填序号），该反应的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）实验室制取二氧化碳的发生装置，与装置B相比，装置A的优点是能够控制反应速率，收集装置可选用E（填序号），写出该反应的化学方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（4）实验室需少量甲烷气体，可用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物制得．制取甲烷气体的发生装置应选用C（填字母）装置，若选用G装置收集气体，则气体应从b（填“a”或“b”）端管口通入，由此推断甲烷气具有的物理性质是不溶于水．
（5）某同学设计的实验装置（如图2），既可用于制取气体，又可用于探究物质的性质．
①当打开K₁、关闭K₂时，利用Ⅰ、Ⅱ装置可进行的实验是B（填字母序号）．
A．过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取并收集氧气
B．锌与稀硫酸反应制取并收集氢气
②当打开K₂、关闭K₁时，利用Ⅰ、Ⅲ装置可以制得并检验二氧化碳，装置Ⅲ中应加入的试剂为澄清石灰水，发生该反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
（2）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
（3）不同的实验装置，优缺点不同；
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；
（4）根据制取气体的反应物状态、反应条件、气体的性质可以选择发生装置和收集装置；
（5）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，常用于检验二氧化碳气体．

解答 解：（1）①是水槽．
故填：水槽．
（2）实验室用加热的方法高锰酸钾制取氧气时，应该用C装置作为发生装置；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用E装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用D装置收集，用排水法收集的氧气比用排空气法收集的氧气纯净；
该反应的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
故填：CD；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）与装置B相比，装置A的优点是能够控制反应速率，这是因为通过注射器可以控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率；
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E装置收集；
该反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：能够控制反应速率；E；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（4）用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物制取甲烷气体的发生装置应选用C装置；
若选用G装置收集气体，则气体应从b端管口通入，由此推断甲烷气具有的物理性质是不溶于水．
故填：C；b；不溶于水．
（5）①当打开K₁、关闭K₂时，利用Ⅰ、Ⅱ装置可进行的实验是锌与稀硫酸反应制取并收集氢气，这是因为氧气密度比空气大，不能用Ⅱ收集，氢气密度比空气小，可以用Ⅱ收集；
②检验二氧化碳时，装置Ⅲ中应加入的试剂为澄清石灰水，澄清石灰水中的氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，发生该反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故填：B；澄清石灰水；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．