Question

20．某化學(xué)興趣小組利用圖1裝置探究制取氣體的原理、方法及性質(zhì)．結(jié)合裝置圖，回答下列問題：

請回答下列問題：
（1）圖中標(biāo)有①的儀器名稱是長頸漏斗．
（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣，應(yīng)選用發(fā)生裝置A（填字母序號，下同），反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，若選用C做發(fā)生裝置，你認(rèn)為選用C的優(yōu)點是可控制反應(yīng)速率，節(jié)約藥品．
（3）實驗室制取氫氣的化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，選用的收集裝置是E（或F）．實驗室常用氯化銨固體與熟石灰固體共熱來制取氨氣（NH₃），應(yīng)選擇的裝置組合是AE．
（4）該小組設(shè)計了如圖2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K₁、關(guān)閉K₂時，利用 I、Ⅱ裝置，可進(jìn)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
②當(dāng)打開K₂、關(guān)閉K₁時，可以利用 I、Ⅲ裝置制得二氧化碳并驗證其性質(zhì)．若要證明二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)向燒杯的水中加入紫色的石蕊溶液．

Answer 1

分析 （1）據(jù)常用儀器回答；
（2）用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，并據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；C中注射器可逐滴滴加液體，可控制反應(yīng)速率；
（3）實驗室制取氫氣用鋅粒和稀硫酸，二者反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，據(jù)此書寫方程式，氫氣密度比空氣小，不溶于水，所以可用向下排空氣法或排水法收集；用氯化銨固體與熟石灰固體共熱來制取氨氣（NH₃）屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，并根據(jù)氨氣的密度和溶解性選擇收集收集方法；
（4）①根據(jù)發(fā)生裝置和收集方法的特點分析；
②根據(jù)二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生碳酸，顯酸性回答．

解答 解：（1）從圖中儀器可知a是長頸漏斗；
（2）（2）用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
裝置C滴加液體的儀器是注射器，用注射器代替長頸漏斗，可以使滴加的液體隨加隨停，可控制產(chǎn)生氣體的速率，節(jié)約藥品；
（3）實驗室制取氫氣常采用鋅和稀硫酸來制取氫氣，鋅和稀硫酸在常溫下反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
氫氣的相對分子質(zhì)量是2＜29，密度比空氣小，所以可用向下排空氣法收集，不溶于水，可用排水法收集；用氯化銨固體與熟石灰固體共熱來制取氨氣（NH₃）屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，氨氣易溶于水，所以不能用排水法收集，相對分子質(zhì)量是14+3=17＜29，密度比空氣小，所以用向下排空氣法收集；
（4）①當(dāng)打開K₁、關(guān)閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置，可制取的氣體是固液常溫型的氣體制取且該氣體的密度比空氣小；鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣的發(fā)生裝置特點屬于固液常溫型，且氫氣的密度比空氣小，故選擇b；
②二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生碳酸，顯酸性，可以利用紫色的石蕊試液變成紅色進(jìn)行證明；
故答案為：（1）長頸漏斗；
（2）A；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；B；可控制反應(yīng)速率，節(jié)約藥品；
（3）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；E （或F）；AE；
（4）①b； ②紫色的石蕊溶液．

點評 本題考查了實驗室制取氣體的發(fā)生裝置、收集方法的選擇以及氣體的性質(zhì)檢驗，可依據(jù)氣體發(fā)生裝置、收集方法的依據(jù)及氣體的性質(zhì)等知識逐一分析．