Question

13．某研究性學(xué)習(xí)小組欲利用如圖1的裝置進(jìn)行相關(guān)氣體制取的探究，請你分析并填空．

（1）寫出圖1中儀器a、b的名稱 a試管，b集氣瓶．
（2）利用上述B、C裝置的組合可以制取的一種氣體是氧氣，寫出實(shí)驗(yàn)室制取該氣體的化學(xué)反應(yīng)符號(hào)表達(dá)式2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)符號(hào)表達(dá)式是CaCO₃+HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．應(yīng)選擇的氣體發(fā)生裝置是B，氣體收集裝置是D（或F）；驗(yàn)滿的方法是將燃著的木條放在瓶口，若木條熄滅則滿．
（4）某同學(xué)欲收集一種難溶性氣體，認(rèn)為F裝置可以代替C裝置．請簡述該同學(xué)應(yīng)如何使用F裝置？F裝置充滿水后，然后將氣體由②端通入．
（5）實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀取氧氣時(shí)應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是A，若用C收集氧氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要先將導(dǎo)氣管從水槽中取出，其理由是防止水槽中水倒吸入試管中，使試管破裂，此時(shí)發(fā)現(xiàn)水槽中的水變成了淺紫紅色，你認(rèn)為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是試管口處沒放一團(tuán)棉花．
（6）小明同學(xué)探究B裝置時(shí)，對(duì)此裝置作了改進(jìn)，改進(jìn)的裝置如圖2所示．改進(jìn)后該裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生和停止．
（7）實(shí)驗(yàn)室在常溫下用塊狀電石與水反應(yīng)制取微溶于水的乙炔氣體，該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制加水速度，以免劇烈反應(yīng)放熱引起發(fā)生裝置炸裂．你認(rèn)為B裝置應(yīng)如何改進(jìn)才符合要求？將B中長頸漏斗改為分液漏斗．

Answer 1

分析 （1）識(shí)別一些簡單儀器；
（2）根據(jù)發(fā)生裝置和收集裝置的選擇條件分析；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應(yīng)，據(jù)反應(yīng)原理書寫符號(hào)表達(dá)式，該反應(yīng)屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B，二氧化碳密度比空氣大、能溶于水，所以用向上排空氣法收集；驗(yàn)滿二氧化碳的方法是將燃著的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否熄滅進(jìn)行判斷；
（4）根據(jù)排水法收集氣體的方法解答；
（5）高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，并據(jù)注意事項(xiàng)解答；
（6）根據(jù)兩個(gè)裝置的不同點(diǎn)進(jìn)行分析考慮本題；
（7）根據(jù)該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制加水速度進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）a、b是實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)常用的儀器：a是試管，b是集氣瓶；
（2）B屬于固液反應(yīng)的發(fā)生裝置，C適于難溶于水或不易溶于水氣體的制取，故B、C裝置的組合可以制取的一種氣體是氧氣；實(shí)驗(yàn)室通常以MnO₂作催化劑的條件下用過氧化氫制取氧氣，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：CaCO₃+HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，該反應(yīng)屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B，二氧化碳密度比空氣大、能溶于水，所以用向上排空氣法收集；驗(yàn)滿二氧化碳的方法是將燃著的木條放于集氣瓶口，觀察木條是否熄滅進(jìn)行判斷；
（4）利用F裝置收集難溶于水的氣體，故可在F裝置充滿水后，然后將氣體由②端進(jìn)入，長管便于排水；
（5）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣，反應(yīng)物的狀態(tài)是固體，反應(yīng)條件是加熱，發(fā)生裝置應(yīng)選用A；若用C收集氧氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要先撤導(dǎo)氣管離開水槽，再熄滅酒精燈，其理由是防止水倒流到試管炸裂試管；若發(fā)現(xiàn)水槽中的水變成了淺紫紅色，則產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是試管口處沒放一團(tuán)棉花；
（6）由于B裝置與該裝置的區(qū)別是該裝置中有有孔塑料板和止水夾，關(guān)閉止水夾時(shí)試管內(nèi)氣壓升高，固液分離，從而反應(yīng)停止，因此改進(jìn)后該裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生；
（7）依據(jù)該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制加水速度，以免劇烈反應(yīng)放熱引起發(fā)生裝置炸裂，所以要調(diào)節(jié)液體的流速，控制反應(yīng)的速度，將長頸漏斗改成分液漏斗即可；
故答案為：（1）試管；集氣瓶；
（2）氧氣；2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）CaCO₃+HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；B；D（或F）；將燃著的木條放在瓶口，若木條熄滅則滿；
（4）F裝置充滿水后，然后將氣體由②端通入；
（5）A；將導(dǎo)氣管從水槽中取出；防止水槽中水倒吸入試管中，使試管破裂；沒有在試管口堵一團(tuán)棉花；
（6）可以隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
（7）將B中長頸漏斗改為分液漏斗．

點(diǎn)評(píng) 要熟記常見儀器的名稱，制取氧氣的裝置圖和反應(yīng)原理，了解改裝后的裝置的優(yōu)點(diǎn)，爭取在今后做實(shí)驗(yàn)時(shí)用改裝后的裝置既節(jié)約了藥品，又操作簡單安全，考查比較綜合，能較好培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力．