Question

10．某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組探究氣體制取的實(shí)驗(yàn)原理與方法．
（1）甲同學(xué)將課本的基礎(chǔ)知識進(jìn)行整理如圖，請你幫助他完成相關(guān)內(nèi)容．

制取氣體	所需藥品	裝置連接順序	反應(yīng)的化學(xué)方程式
氧氣	氯酸鉀和二氧化錳
二氧化碳（干燥）	大理石和稀鹽酸

（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置（如右圖），既可用于制取氣體，又可用于驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)．當(dāng)打開K₁、關(guān)閉
K₂時(shí)，利用I、Ⅱ裝置可直接進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是②（填序號）．

①大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳
②鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣
（3）丙同學(xué)認(rèn)為在不改變I、Ⅱ、Ⅲ裝置的儀器及
位置的前提下，該裝置可用于過氧化鈉 （Na₂O_2）與水反應(yīng)制取氧氣，另一產(chǎn)物為氫氧化鈉，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；她的改進(jìn)措施是Ⅱ中左邊的導(dǎo)管加長，右邊的改為進(jìn)入橡皮塞少許．
（4）丁同學(xué)打開K₂、關(guān)閉K₁，利用I、Ⅲ裝置來驗(yàn)證生成的二氧化碳中含有水蒸氣，此時(shí)C中盛放的物質(zhì)是白色的硫酸銅固體，可以觀察到的現(xiàn)象是白色變藍(lán)色．
（5）對用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取O₂后的固體殘?jiān)�（假定已完全反�?yīng)）作如下回收處理：
①通過以下四步實(shí)驗(yàn)操作回收二氧化錳．正確操作的先后順序是bcda（填寫選項(xiàng)序號）．
a．烘干    b．溶解    c．過濾    d．洗滌
②用所得氯化鉀晶體配制50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氯化鉀溶液，需要氯化鉀的質(zhì)量為2.5g．
③過濾、蒸發(fā)時(shí)都需用到的儀器是C（填序號）．
A．酒精燈  B．燒杯  C．玻璃棒  D．漏斗  E．量筒
（6）小明用6.5g可能含有銅、鋁、鐵、鎂中的一種或幾種金屬雜質(zhì)的鋅粉，跟足量的稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，生成0.2g氫氣，則此鋅粉中一定含有的金屬雜質(zhì)是銅．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．實(shí)驗(yàn)室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應(yīng)制氫氣的，氫氣難溶于水，密度比空氣的密度小，因此可以用排水法和向下排空氣法收集．氯酸鉀與二氧化錳的混合物中分離二氧化錳的步驟是：溶解、過濾、洗滌、干燥；用所得氯化鉀晶體配制50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氯化鉀溶液，需要氯化鉀的質(zhì)量=50g×5%=2.5g；過濾、蒸發(fā)時(shí)都需用到的儀器是玻璃棒．小明用6.5g可能含有銅、鋁、鐵、鎂中的一種或幾種金屬雜質(zhì)的鋅粉，跟足量的稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，生成0.2g氫氣，說明混入的雜質(zhì)中有一種比鋅生成的氫氣少的金屬或不產(chǎn)生氫氣的金屬，有一種或幾種比鋅產(chǎn)生多的金屬，而不產(chǎn)生氫氣的金屬只有銅．

解答 解：（1）如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱；二氧化碳可以用濃硫酸干燥，二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集；故答案為：BC或BD；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；AED；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）當(dāng)打開K₁、關(guān)閉K₂時(shí)，利用I、Ⅱ裝置可直接進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是：鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣；因?yàn)闅錃獾拿芏缺瓤諝庑。�Ⅱ中進(jìn)氣管短；故答案為：②；
（3）過氧化鈉 （Na₂O_2）與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，配平即可；改進(jìn)措施是：Ⅱ中左邊的導(dǎo)管加長，右邊的改為進(jìn)入橡皮塞少許；故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；Ⅱ中左邊的導(dǎo)管加長，右邊的改為進(jìn)入橡皮塞少許；
（4）利用I、Ⅲ裝置來驗(yàn)證生成的二氧化碳中含有水蒸氣，此時(shí)C中盛放的物質(zhì)是：白色的硫酸銅固體；可以觀察到的現(xiàn)象是白色變藍(lán)色，故答案為：白色的硫酸銅固體；白色變藍(lán)色；
（5）氯酸鉀與二氧化錳的混合物中分離二氧化錳的步驟是：溶解、過濾、洗滌、干燥；用所得氯化鉀晶體配制50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氯化鉀溶液，需要氯化鉀的質(zhì)量=50g×5%=2.5g；過濾、蒸發(fā)時(shí)都需用到的儀器是玻璃棒；故答案為：①bcda；②2.5g；③C；
（6）小明用6.5g可能含有銅、鋁、鐵、鎂中的一種或幾種金屬雜質(zhì)的鋅粉，跟足量的稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，生成0.2g氫氣，說明混入的雜質(zhì)中有一種比鋅生成的氫氣少的金屬或不產(chǎn)生氫氣的金屬，有一種或幾種比鋅產(chǎn)生多的金屬，而不產(chǎn)生氫氣的金屬只有銅；故答案為：銅；

點(diǎn)評 本考點(diǎn)主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)探究的基本過程和有關(guān)的計(jì)算等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．