Question

根據下面的實驗裝置圖，回答下列問題（裝置用大寫字母填空）

（1）實驗室制取氧氣時，應選用的發生裝置是______；實驗室制取CO₂時，應選用的發生裝置是______；檢驗CO₂時，應選用的裝置是______．
（2）現用鋅粒和濃鹽酸來制取純凈、干燥的H₂，并進行收集時，可選用______四個裝置，或______四個裝置．（有的裝置可重復選，但順序不可顛倒）
（3）現用大理石和較濃的鹽酸來制取純凈、干燥的CO₂并進行收集時，則以上有關裝置接口連接的正確順序是（填各接口字母）：______→______→______→______→______→______．

Answer 1

解：（1）A裝置用于“固-固加熱”型氣體的制取，B裝置適用于“固-液常溫”型．根據實驗室制取O₂和CO₂的反應原理，若用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣裝置選A，若用過氧化氫制取氧氣裝置選B．二氧化碳的制取一般常用稀鹽酸與大理石反應，所以發生裝置選B．而二氧化碳的檢驗常用澄清的石灰水來檢驗，因為二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，易觀查現象．
（2）實驗室制H₂應該用稀鹽酸與鋅粒反應，當用濃鹽酸時，產生的H₂氣體中一定含有揮發出的HCl氣體，所以此題的關鍵是除掉H₂氣體中混有的HCl氣體，能除掉此氣體的物質有氫氧化鈉溶液或澄清的石灰水溶液，而選用碳酸氫鈉溶液會混入新的物質．由于反應藥品屬于固液不加熱，所以發生裝置選B．同時還要得到干燥的氣體，所以選擇濃硫酸除掉氫氣中的水．氣體的密度比空氣小，所以選擇H裝置進行收集．這樣答案就有BDCH或BECH兩種．
（3）解題的關鍵是要明確實驗目的：獲得干燥、純凈的氣體．用稀鹽酸和大理石或石灰石反應，所得CO₂氣流平穩，氣體又較為純凈．如果用濃鹽酸和大理石或石灰石反應，由于濃鹽酸具有揮發性，使制得的CO₂中混有較多的氯化氫氣體．所以此題的關鍵是除掉CO₂氣體中混有的HCl氣體，能除掉此氣體的物質有氫氧化鈉溶液或澄清的石灰水溶液，而二氧化碳也與此兩種物質反應，所以不可行．而選用此時的碳酸氫鈉溶液不僅除掉混有的HCl氣體，生成的CO₂氣體沒影響．發生裝置固液反應選B裝置．二氧化碳的干燥選擇濃硫酸即可．收集裝置由于二氧化碳密度大于空氣，選擇G裝置．所以實驗裝置選擇BFCG，而端口的連接應從長導管進入，這樣才能起到凈化和干燥的目的．故連接順序為b→i→j→d→c→k
故答案為：
（1）A或B、B、E
（2）BDCH BECH
（3）b→i→j→d→c→k
分析：此題是一道實驗綜合題，考查了儀器的識別、用途，實驗室制取H₂、O₂和CO₂的反應原理，儀器的連接，二氧化碳的檢驗，氣體除雜、干燥等．包含了豐富的實驗基本技能知識，不僅要求學生熟悉實驗儀器，而且要求學生對實驗原理有較深刻的認識和理解．實驗室制備氣體裝置的選擇，往往是由制取該氣體的方法（原理）來確定，用化學方法制取氣體，就需考慮反應中反應物狀態和反應條件．同時將給的實驗儀器進行分類：裝置AB用于氣體制取的發生裝置；CDEF屬于氣體的干燥裝置；GH屬于氣體的收集裝置，這樣解題就具有層次性．
點評：本題將氣體的發生裝置、凈化順序、儀器的連接、氣體的凈化、收集等知識有機結合．實驗室制取氣體的實驗能否成功，除了能根據反應原理選擇實驗裝置外，還要掌握正確規范的操作步驟．