Question

4．某化學(xué)興趣小組利用以下裝置探究氣體的制取及性質(zhì)．結(jié)合如圖回答有關(guān)問題：

（1）圖甲中標有a的儀器名稱是長頸漏斗．
（2）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣可選用的發(fā)生裝置是B（填字母）；若收集一瓶氧氣，供“鐵絲在氧氣中燃燒”實驗使用，最好選擇氣體收集裝置中的E，理由是：①排水法收集到的氧氣更純；②方便集氣瓶底部預(yù)留少量水．
（3）該小組設(shè)計了如圖乙所示的實驗裝置，既可用于制取氣體，又可用于探究物質(zhì)性質(zhì)．
①當(dāng)打開K₂、關(guān)閉K₁時，可以利用Ⅰ、Ⅳ裝置制得二氧化碳并驗證其性質(zhì)．實驗室制取二氧化碳的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；若要證明二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)，可向Ⅳ燒杯的水中加入石蕊試液．
②當(dāng)打開K₁、關(guān)閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置，可直接進行的實驗是b．（填字母）
a．大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳    b．鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣
小穎同學(xué)認為在不改變I、Ⅱ裝置的儀器及位置的前提下，該裝置也可用于過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，她的做法是：在裝置Ⅱ中裝滿水后，打開K₁，關(guān)閉K₂．（填“打開”或“關(guān)閉”）將裝置Ⅱ中長導(dǎo)管接裝置I出氣管，打開K₁、K₂．

Answer 1

分析 （1）據(jù)常用儀器回答；
（2）用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B，鐵絲燃燒需要氧氣純凈、且集氣瓶底部要預(yù)先留一些水，據(jù)此解答；
（3）①據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式，證明二氧化碳與水反應(yīng)，可向水中加入石蕊試液，觀察試液是否變紅進行判斷；
②據(jù)二氧化碳密度比空氣大、氫氣密度比空氣小、氧氣密度比水小進行判斷．

解答 解：（1）從圖中儀器可知a是長頸漏斗；
（2）過氧化氫是液體，二氧化錳是固體，二者混合后常溫下就能迅速產(chǎn)生氧氣，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B，氧氣密度比空氣大，氧氣不易溶于水，所以收集氧氣即可用向上排空氣法又可用排水法收集，但排水法收集的氧氣純度較高，做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗需要較純的氧氣且瓶底要放少量的水或細沙，所以做鐵絲實驗選擇排水法收集的氧氣好；
（3）①實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)原理是碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸能使紫色石蕊變紅色，所以可用紫色石蕊驗證二氧化碳和水能發(fā)生反應(yīng)；
②雙氧水是液體、二氧化錳是固體，二者混合不加熱常溫就能反應(yīng)制取氧氣；鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，也是固體和液體常溫下反應(yīng)，但氧氣密度大于空氣密度，氫氣密度小于空氣密度；裝置Ⅰ是固液混合不加熱裝置，可用于二者的制取，但打開K₁關(guān)閉K₂后裝置Ⅱ就只能收集密度比空氣密度小的氣體--氫氣；
氧氣密度比水小，所以應(yīng)從短管進氣，長管便于排水，故應(yīng)在裝置Ⅱ中裝滿水后，打開K₁關(guān)閉K₂即可收集到氧氣；
故答案為：（1）長頸漏斗；
（2）B；排水法收集到的氧氣更純；方便集氣瓶底部預(yù)留少量水；
（3）①CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；石蕊試液；②b；打開；關(guān)閉．

點評 本題出題方式有新意，將氣體的制取和裝置連接聯(lián)系在一起，能較好考查學(xué)生應(yīng)用知識，解決問題的能力，掌握實驗室制取氧氣、二氧化碳的方法及制取裝置選取方法，才能順利解答．