Question

下圖所示為實驗室常用的實驗裝置：

據此回答下列問題：（1）寫出帶標號儀器的名稱：①

 

②

 

．
（2）實驗室制取氣體是選擇相關的化學反應，根據反應原理和反應條件來確定實驗裝置，再根據實驗裝置來確定實驗的操作步驟和注意事項．常溫下，在過氧化氫（H₂O₂）溶液中加入MnO₂（固體粉末）即可制取氧氣．用這種方法制取氧氣時，應選用的發生裝置是（填序號，下同）

 

收集裝置是

 

．
（3）實驗室通常用石灰石和稀鹽酸反應制取CO₂，該反應的化學方程式

 

：此外，CO₂也要以用碳酸氫鈉（NaHCO₃）加熱分解（產物為碳酸鈉、二氧化碳和水）來制取，該反應的化學方程式為：

 

，若用此法來制取CO₂應選用的氣體發生裝置為

 

，收集裝置通常用

 

．（4）在這個實驗中若要驗證反應物NaHCO₃未完全分解，應進行的實驗是（寫出所用裝置及操作方法）

 

，可能觀察到的現象是

 

．
（4）用于制取CO₂的NaHCO₃樣品中可能含有氯化鈉，驗證的方法是①取樣品少許加蒸餾水溶解，然后加入過量的

 

，至無氣泡產生；②在上述溶液中滴加

 

溶液，可觀察到的現象是

 

．

Answer 1

分析：此題考查了實驗室制取氣體時裝置的選取和根據氣體的性質選取收集裝置，應根據反應物的狀態、反應條件和生成氣體的性質分別選擇或設計氣體的發生裝置和收集方法．同時考查了實驗室用稀鹽酸和石灰石反應制取CO₂反應的化學方程式的書寫，及其根據二氧化碳的性質，使實驗數據更精確對其設計方案評價的一道綜合題．
熟記常用的化學方程式；根據反應物的狀態和反應條件確定實驗室制取氣體的發生裝置，根據氣體的密度和溶水性確定氣體的收集裝置，因為要收集到干燥的氣體，因而應在收集裝置前面加一個干燥裝置；只要證明瓶口是氧氣就說明氧氣已收集滿．檢驗碳酸氫鈉要根據加熱后的生成物二氧化碳來確認．

解答：解：（1）掌握常用儀器的名稱：①酒精燈②長頸漏斗．
（2）實驗室制取氣體是選擇相關的化學反應，根據反應原理和反應條件來確定實驗裝置，再根據實驗裝置來確定實驗的操作步驟和注意事項．常溫下，在過氧化氫（H₂O₂）溶液中加入MnO₂（固體粉末）即可制取氧氣．用這種方法制取氧氣時，過氧化氫以二氧化錳為催化劑生成水和氧氣，反應物的狀態是固態和液態，反應條件是常溫，應選固-液不加熱型的發生裝置，應選用的發生裝置是B；氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，可用向上排空氣法或排水法收集，收集裝置是D或E．
（3）實驗室通常用石灰石和稀鹽酸反應制取CO₂，該反應的化學方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；此外，CO₂也要以用碳酸氫鈉（NaHCO₃）加熱分解（產物為碳酸鈉、二氧化碳和水）來制取，該反應的化學方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，若用此法來制取CO₂應選用的氣體發生裝置為 A，收集裝置通常用 D．
（4）在這個實驗中若要驗證反應物NaHCO₃未完全分解，應進行的實驗是（寫出所用裝置及操作方法），考慮碳酸氫鈉加熱生成二氧化碳，檢驗二氧化碳，從而檢驗碳酸氫鈉，故：選置換A和F連接，加熱，可能觀察到的現象是 導管口有連續氣泡產生，澄清石灰水變渾濁或導管口產生連續氣泡，但因量少，澄清石灰水無變化
（5）用于制取CO₂的NaHCO₃樣品中可能含有氯化鈉，驗證的方法是：利用“氯離子與銀離子生成白色沉淀”，則：①取樣品少許加蒸餾水溶解，然后加入過量的 稀硝酸，至無氣泡產生；②在上述溶液中滴加 硝酸銀溶液，可觀察到的現象是 產生白色沉淀
故答為：（1）①酒精燈②長頸漏斗．
（2）B； D或E．
（3）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑； 2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，A，D．
（4）選置換A和F連接，加熱，導管口有連續氣泡產生，澄清石灰水變渾濁或導管口產生連續氣泡，但因量少，澄清石灰水無變化
（5）稀硝酸，硝酸銀，產生白色沉淀．

點評：用排水法收集到的氣體純凈但濕潤，用排空氣法收集的氣體干燥但不純．要使用排水法收集到的氣體純凈，還必須要注意兩點：一、集氣瓶要裝滿水，二、要等到氣泡均勻冒出時開始收集．此題綜合考查了氧氣和二氧化碳的制取方法，要結合反應物的性質和生成物的性質回答問題，檢驗二氧化碳用澄清石灰水．