Question

某校九（5）班學生進行一系列的實驗，請結合圖1幫助他們解決以下問題：

（1）寫出圖中有標號儀器的名稱：①

酒精燈

，②

集氣瓶

．
（2）用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，應選用的發生裝置是

A

（填字母編號），
寫出該反應化學方程式

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．
（3）用B、D裝置可制取二氧化碳氣體，寫出相應的化學方程式

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
（4）實驗室用鋅粒和稀硫酸反應制取氫氣，常選用裝置B或裝置C，C與B相比較，其優點是

可隨時控制反應的發生和停止

，選用的收集裝置為

E或F

（填字母編號）．
（5）甲同學查閱資料知：濃鹽酸具有揮發性，能揮發出氯化氫．
①若用稀鹽酸和大理石在B裝置中反應，制取CO₂并檢驗其有關性質時，觀察到紫色石蕊溶液液變紅，反應的化學方程式為

H₂O+CO₂═H₂CO₃

．
②若用濃鹽酸和大理石在B裝置中反應，將制得的氣體通入澄清的石灰水中，石灰水沒有變渾濁，其原因可能是

濃鹽酸具有較強的揮發性，CO₂帶出的HCl與石灰水反應，阻礙了CO₂與石灰水反應

．
（6）乙同學檢查裝置C氣密性的操作和現象是：先用夾子夾住導氣管中的橡皮管，再向長頸漏斗中加入水至形成一段水柱，靜置，若觀察到

一段時間水柱液面不下降

，說明氣密性良好．
（7）丙同學用圖2所示裝置完成一系列的實驗．用實驗裝置的序號回答下列問題（裝置可重復使用，尾氣處理裝置未給出）．
資料：濃硫酸具有吸水性．氫氧化鈉溶液能較多地吸收二氧化碳氣體．白色的硫酸銅粉末遇水立即反應生成藍色．
①實驗室用儀器A、B可組合成制取氧氣的反應裝置，則發生反應的化學方程式為

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
②檢驗CO中混有的CO₂的裝置是

E

，除去CO中較多的CO₂，最好選裝置

F

．
③水煤氣含有CO、H₂、CO₂、H₂O．證明水煤氣中含有CO和H₂的實驗裝置的連接順序是

FGHDE

．

Answer 1

分析：（1）直接寫出儀器的名稱；
（2）實驗室中用高錳酸鉀制取氧氣屬于固固加熱型的反應，可以據此選擇發生裝置，該反應生成了錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，可以據此寫出該反應的化學方程式；
（3）B裝置能用來制取二氧化碳，所用的藥品為大理石和稀鹽酸，該反應生成了氯化鈣、水和二氧化碳，可以據此寫出該反應的化學方程式；
（4）C裝置能夠隨時控制反應的發生與停止，并據氫氣的密度和溶解性選擇收集裝置；
（5）依據二氧化碳和濃鹽酸的性質分析解答；
（6）若C裝置氣密性良好則當其與外界空氣隔絕并被加熱時能夠產生壓強差而使液面上升，可以據此解答該題；
（7）①AB組合為固液常溫型的發生裝置，所以可以用過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用之下來制取氧氣；
洗氣裝置要看瓶內加的試劑能否與氣體中混有的雜質反應掉；
（3）驗證水煤氣中是否含有CO和H₂，要這兩種物質還原氧化銅生成二氧化碳和水，再通過實驗檢驗是否有二氧化碳和水生成，但在還原氧化銅之前先除去水煤氣中混有的CO₂、H₂O．

解答：解：（1）圖中所標儀器的名稱為：酒精燈和集氣瓶；
（2）實驗室中用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣屬于固固加熱型的反應，所以應該選擇A裝置作為發生裝置，方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）B裝置能用來制取二氧化碳，所用的藥品為大理石和稀鹽酸，該反應生成了氯化鈣、水和二氧化碳，該反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）分析圖中的裝置可以知道，有孔隔板可以放置固體，當用止水夾夾住膠皮管時由于氣體不能逸散而使試管中壓強增大，將液體壓到長頸漏斗中，此時固液分離而使實驗停止，若使實驗開始只要將止水夾打開即可；氫氣的密度比空氣的密度小且難溶于水，故可用向下排空氣法或排水法收集；
（5）①二氧化碳可與水反應生成碳酸，碳酸可使石蕊變紅；
②濃鹽酸易揮發氯化氫氣體，氯化氫溶于水就是鹽酸，會將二氧化碳和石灰水生成的碳酸鈣沉淀重新溶解，所以看不到沉淀；
（6）乙同學檢查裝置C氣密性的操作和現象是：先用夾子夾住導氣管中的橡皮管，再向長頸漏斗中加入水至形成一段水柱，靜置，若觀察到一段時間水柱液面不下降，說明氣密性良好；
（7）①AB組合為固液常溫型的發生裝置，所以可以用過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用之下來制取氧氣；過氧化氫分解產生了水和氧氣，該反應的化學方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，
②檢驗CO中混有的CO₂，要有明顯的現象，即通入到石灰水中，石灰水變渾濁即可驗證；除去CO中較多的CO₂，要有足夠的試劑與二氧化碳反應，即用溶解度較大的氫氧化鈉；
③先把水煤氣通過氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，再通過濃硫酸除去水煤氣中的H₂O，然后把混合氣體通過灼熱的氧化銅中，CO還原氧化銅生成二氧化碳，氫氣還原氧化銅生成水，接著把生成的混合氣體通過白色硫酸銅粉末，看是否變藍，然后通過澄清的石灰水看是否變渾濁；
故答案為：（1）酒精燈；集氣瓶；
（2）A；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）可隨時控制反應的發生和停止；E或F；
（5）①H₂O+CO₂═H₂CO₃；
②濃鹽酸具有較強的揮發性，CO₂帶出的HCl與石灰水反應，阻礙了CO₂與石灰水反應；
（6）一段時間水柱液面不下降；
 （7）①2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；②E；F；③FGHDE．

點評：本題考查知識綜合而全面，很好的考查了學生對裝置選取、反應原理、氣體的性質等知識，解答時要結合相關知識細心分析，并明確如何對二氧化碳的驗證和除去；以及對混合氣體驗證需要先排除雜質的干擾．