Question

某化學小組的同學用下圖所示裝置做了兩個興趣實驗。

（1）檢驗裝置Ⅰ氣密性的方法是：關閉K₁和K₂，向長頸漏斗中注液體至液面高出漏斗的下端管口，靜置片刻，                              ，即可證明裝置不漏氣。
（2）若關閉K₁、K₃，打開K₂，裝置Ⅳ可以收集到一種能使帶火星的木條復燃的氣體。裝置Ⅰ中反應的化學方程式為                         。
（3）若打開K₁、K₃，關閉K₂，裝置Ⅰ和裝置Ⅲ中可得到兩種不同的氣體，此時在裝置Ⅱ中可以觀察到的現象是                                              。若裝置Ⅰ中得到的氣體不同于（2）中的氣體，裝置Ⅳ中收集到的氣體可使紫色的石蕊溶液變紅，裝置Ⅰ中的固體物質可能是                    ，裝置Ⅲ中發生反應的化學方程式是                        。

Answer 1

(1)繼續加入液體，液面不再下降  （2）2H₂O₂ 2H₂O + O₂↑
（3）裝置II內的液面下降，導管中液面升高，鹽酸流向裝置III （2分）
氫前金屬（鋅、鐵、鎂等）；CaCO₃ +2HCl =CaCl₂+ H₂O + CO₂↑

試題分析：（1）檢查裝置的氣密性，就是檢查裝置是不是密閉的、不漏氣，其檢查原理是通過氣體的發生裝置與輔助容器中的液體（一般是水）構成一個密閉裝置，依據改變密閉裝置內壓強時產生的現象（如冒氣泡、形成水柱、液面的升降等）來判斷其氣密性的好壞，由于裝置Ⅰ有2個出口，故要先設法堵住一個，再進行檢查其氣密性的好壞，即關閉K₁和K₂，然后再向長頸漏斗中注液體至液面高出漏斗的下端管口（形成密閉裝置），靜置片刻，若繼續加入液體，液面不再下降，即可證明裝置不漏氣。
（2）由于關閉K₁、K₃，打開K₂，裝置Ⅳ可以收集到一種能使帶火星的木條復燃的氣體，即為氧氣，故裝置Ⅰ中的反應是過氧化氫的分解，故反應的化學方程式為2H₂O₂2H₂O+O₂↑。
（3）若打開K₁、K₃，關閉K₂，由于裝置Ⅰ中產生了大量的氣體并進入裝置Ⅱ，故裝置Ⅱ中壓強增大，在氣體的壓力下，裝置Ⅱ內的液面下降，導管中液面升高，鹽酸流向裝置Ⅲ；
若裝置Ⅰ中得到的氣體不同于（2）中的氣體，那就是除了氧氣之外的其它氣體，結合氣體的發生裝置（固液不加熱）可知，應為氫氣或二氧化碳等氣體；結合題意，裝置Ⅳ中收集到的氣體可使紫色的石蕊溶液變紅，可知該氣體應為CO₂，則裝置Ⅲ中發生反應的化學方程式為CaCO₃ +2HCl =CaCl₂+ H₂O + CO₂↑；則裝置Ⅰ中得到的氣體應為氫氣，所以裝置Ⅰ中的固體物質可能是鋅、鐵、鎂等氫前金屬。
點評：化學是一門以實驗為基礎的學科，理解和熟練掌握裝置的氣密性檢查的方法，以及常見氣體的實驗室制法，是解答本題的關鍵。