Question

13．下圖是實驗室常用的實驗儀器與裝置，根據所學知識回答下列問題：

（1）寫出圖中編號儀器名稱：a．導管、b．水槽．
（2）利用上圖所示裝置，采用以下組合不能完成實驗室制取氣體的是A（填字母序號）．
A．用①③制取氧氣      B．用②⑤制取氧氣
C．用②④制取二氧化碳      D．用②③制取氫氣
（3）若實驗室用高錳酸鉀在裝置①中制氧氣，裝置應做的一點改動是在試管口放一團棉花，其反應的化學方程式
為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
收集一瓶氧氣，供圖⑥實驗使用．其中發生反應的化學方程式為3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，集氣瓶底部少量水的作用
是防止濺落的熔化物炸裂瓶底．
（4）小波同學將裝置②進行了改進，如圖Ⅰ和Ⅱ．改進后的裝置Ⅱ與裝置②相比，優點是廢物利用，節約資源，還可控制反應速率．
實驗室若用裝置Ⅰ制取氫氣，銅網上常放置的藥品應為鋅粒，發生反應的化學方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
（2）根據實驗室制取氧氣、氫氣和二氧化碳的方法并結合裝置進行分析；
（3）根據實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，需要在試管口放一團棉花，防止高錳酸鉀粉末進入導管，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣進行分析；
根據鐵和氧氣在點燃的條件下生成四氧化三鐵，玻璃是熱的不良導體進行分析；
（4）根據裝置Ⅰ可通過活塞的開閉控制反應的發生和停止，裝置Ⅱ是一微型實驗，可節約藥品，并對小針筒、藥瓶進行廢物利用，并能逐滴加入液體，控制反應速率等，鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣進行分析．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，a是導管，b是水槽；
（2）A、氧氣的密度比空氣大，不能用向下排空氣法收集，故錯誤；
B、實驗室可用雙氧水和二氧化錳常溫反應制取氧氣，可用②，氧氣不易溶于水，可用排水法收集，正確；
C、實驗室制取二氧化碳用大理石或石灰石和稀鹽酸反應，不需加熱，可用②，二氧化碳密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，正確；
D、實驗室用鋅和稀硫酸反應制取氫氣，不需加熱，可用②，氫氣難溶于水，可用排水法收集，正確；
故選：A；
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，需要在試管口放一團棉花，防止高錳酸鉀粉末進入導管，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
鐵和氧氣在點燃的條件下生成四氧化三鐵，化學方程式為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，玻璃是熱的不良導體，所以集氣瓶底部少量水的作用是：防止濺落的熔化物炸裂瓶底；
（4）裝置Ⅰ可通過活塞的開閉控制反應的發生和停止，裝置Ⅱ是一微型實驗，可節約藥品，并對小針筒、藥瓶進行廢物利用，并能逐滴加入液體，因此可控制反應速率，鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，所以銅網上常放置的藥品應為鋅粒，化學方程式為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
故答案為：（1）導管，水槽；
（2）A；
（3）在試管口放一團棉花，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，防止濺落的熔化物炸裂瓶底；
（4）廢物利用，節約資源，還可控制反應速率，鋅粒，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．

點評 本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇．