Question

15．如圖1的A～F是實驗室制備某些常見氣體的裝置示意圖．

（1）裝置圖中儀器a的名稱為水槽．
（2）可通過加熱二氧化錳和氯酸鉀混合物制取氧氣，反應中二氧化錳的作用是催化；為了得到較純凈的氧氣，選擇的收集裝置是D；該反應的化學方程式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）實驗室利用B裝置制取二氧化碳的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，如果利用G裝置收集二氧化碳，氣體應從b 端通入（填“b”或“c”）；用C裝置代替B裝置作為發生裝置，其主要優點是隨時控制反應的開始與停止，控制反應速率．
（4）查閱資料可知：在金屬活動性順序里，位于氫后面的金屬Cu，在常溫下雖然不能與稀鹽酸、稀硫酸反應，但可以與無色硝酸溶液反應，其化學方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．反應生成的NO₂是紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體．可用圖2所示裝置進行實驗，請回答：
①檢查裝置的氣密性：關閉彈簧夾，將干燥管放入帶有水的燒杯中，若觀察到若干燥管內的液（水）面比燒杯內的液（水）面低，且過一段時間后干燥管內的液（水）面保持不變，則表明該裝置的氣密性良好．
②打開彈簧夾，用注射器慢慢抽取干燥管內的氣體，濃硝酸沿著干燥管慢慢上升，直到硝酸與銅片接觸，停止抽拉注射器，關閉彈簧夾，觀察干燥管內的現象是：干燥管內出現紅棕色氣體，銅片表面有氣泡產生，銅片溶解，溶液由無色變成藍色，干燥管內液面下降，反應停止．
③上述實驗完成后，須用足量NaOH溶液將氣體吸收，其目的是除去二氧化氮氣體，防止污染環境．

Answer 1

分析 （1）熟記儀器的名稱；
（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣，屬于固體加熱型，故應選用的發生裝置是A，并寫出反應方程式；
（3）根據實驗室制取二氧化碳的原理、二氧化碳的性質來分析；
（4）①裝置不漏氣，干燥管放入溶液中溶液不能大量進入；
②銅片與硝酸發生反應，放出紅棕色氣體，溶液變成藍色硫酸銅溶液；
③氮的氧化物都是有毒氣體，應避免造成空氣污染．

解答 解：（1）儀器a是水槽；
故填：水槽；
（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣，屬于固體加熱型，故應選用的發生裝置是A，反應方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，其中二氧化錳的作用是催化，排水集氣法能夠收集到較為純凈的氧氣；
故填：催化；D；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）二氧化碳的實驗室制法是用稀鹽酸與大理石（或石灰石．其主要成分都是碳酸鈣）反應來制取．其反應原理是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；因二氧化碳的密度比空氣大，如用G裝置收集CO₂，則氣體應從b端入；用C裝置代替B裝置作為發生裝置，能隨時控制反應的開始與停止，控制反應速率；
故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；b；隨時控制反應的開始與停止，控制反應速率；
（4）①燒杯內液體不能較多進入干燥管，可說明裝置氣密性良好；即觀察到：干燥管內的液面比燒杯內的液面低，且過一段時間后干燥管內的液面保持不變；
②進入管內的濃硝酸與銅反應，放出紅棕色氣體，銅片逐漸溶解，溶液逐漸變成藍色，在氣體不斷產生時，干燥管內氣體無法排出，氣壓增大，管內液面下降；
③用足量氫氧化鈉吸收有毒的二氧化氮氣體，防止造成空氣污染．
故填：①若干燥管內的液（水）面比燒杯內的液（水）面低，且過一段時間后干燥管內的液（水）面保持不變；
②干燥管內出現紅棕色氣體，銅片表面有氣泡產生，銅片溶解，溶液由無色變成藍色，干燥管內液面下降，反應停止；
③除去二氧化氮氣體，防止污染環境．

點評 本題主要考查了氣體的制取原理、裝置評價、收集方法、及氣密性檢查等知識，綜合性強，要結合相關知識和選項逐一細心分析解答．