Question

15．實驗室擬用下列裝置來制取氣體：

（1）利用注射器可以檢查裝置B的氣密性．如圖I所示，在錐形瓶內裝適量的水，使長頸漏斗末端浸沒在液面以下，將活塞緩慢往外拉，若觀察到長頸漏斗末端有氣泡冒出，則裝置不漏氣．
（2）實驗室用A、B裝置都可以制取氧氣，用A裝置制取氧氣的化學方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，若要得到較純凈的氧氣，選用的收集裝置是F．
（3）實驗室用石灰石和稀鹽酸反應制CO₂，若用C裝置（多孔隔板用來放塊狀固體）代替B裝置作為制取的發(fā)生裝置，優(yōu)點是可以控制反應的發(fā)生和停止．
（4）已知NO₂是一種紅棕色的氣體，密度比空氣大，能與水反應生成HNO₃溶液和NO氣體，NO是一種無色氣體，NO和NO₂都是大氣污染物．
①寫出NO₂與水反應的化學方程式3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，將充滿NO₂氣體的試管倒立于水槽中（如圖G），你會觀察到試管里紅棕色氣體變?yōu)闊o色、試管內上升一段液柱現(xiàn)象．
②用圖H裝置演示分子運動實驗，為了縮短演示時間，將盛有NO₂的集氣瓶最好放在上（填“上”或“下”）面，另一瓶是空氣．

Answer 1

分析 （1）利用注射器可以檢查裝置B的氣密性，在錐形瓶內裝適量的水，使長頸漏斗末端浸沒在液面以下，將活塞緩慢往外拉，若觀察到長頸漏斗末端有氣泡冒出，則裝置不漏氣；
（2）A裝置屬于固體加熱型，且試管口無棉花，說明是用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，因為氧氣密度比空氣大，且不易溶于水，若要得到較純凈的氧氣，可用排水法收集；
（3）C裝置能使反應隨時進行或停止，原理是：關閉開關時，試管中的氣體增多，壓強增大，把液體壓入長頸漏斗，固體和液體分離，反應停止；
打開開關時，氣體導出，試管中的氣體減少，壓強減小，液體和固體混合，反應進行；
（4）①根據(jù)反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；
根據(jù)物質的性質、反應的化學方程式可以判斷實驗現(xiàn)象；
②微觀粒子是不斷運動的，密度越大的氣體，運動的越慢，密度越小的氣體，運動的越快．

解答 解：（1）利用注射器可以檢查裝置B的氣密性，在錐形瓶內裝適量的水，使長頸漏斗末端浸沒在液面以下，將活塞緩慢往外拉，瓶內氣壓減小，若觀察到長頸漏斗末端有氣泡冒出，則裝置不漏氣；
（2）用A裝置制取氧氣時，試管口沒有塞一團棉花，是利用氯酸鉀制取氧氣，反應的化學方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
因為氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用F裝置收集，但用排水法收集的氧氣比用排空氣法收集的氧氣純凈；
（3）若用C裝置（多孔隔板用來放塊狀固體）作為制取二氧化碳的發(fā)生裝置，優(yōu)點是可以控制反應的發(fā)生和停止；
（4）①二氧化氮和水反應的化學方程式為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
將充滿NO₂氣體的試管倒立于水槽中時，二氧化氮和水反應生成一氧化氮氣體，紅棕色氣體變成無色；
由反應的化學方程式可知，3體積的二氧化氮氣體反應能生成1體積的一氧化氮氣體，因此液體進入試管，并且進入試管中的液體約占試管容積的三分之二；
②因為二氧化氮的密度比空氣大，所以二氧化氮比空氣運動的慢，為了縮短演示實驗的時間，二氧化氮最好放在上面的集氣瓶中；
故答案為：（1）長頸漏斗末端有氣泡冒出；
（2）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；F；
（3）可以控制反應的發(fā)生和停止；
（4）①3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；試管里紅棕色氣體變?yōu)闊o色，試管內上升一段液柱；②上．

點評 本考點主要考查了檢查裝置的氣密性、儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫和裝置的改進，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．