Question

14．實驗室常用的制取氣體的發(fā)生裝置如圖1：

①搭建B裝置時，酒精燈應在固定儀器a之前（選填“前”或“后”）放置．用此裝置作為實驗室高錳酸鉀制氧氣的發(fā)生裝置，需要進行的改進是在試管口塞一團棉花．
②實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，反應的化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
③在實驗室制取二氧化碳的研究中，進行了如下實驗：

藥品 實驗編號	甲	乙	丙	丁
大理石	m g，塊狀	m g，塊狀	m g，粉末狀	m g，粉末狀
鹽酸（過量）	w g，稀鹽酸	w g，濃鹽酸	w g，稀鹽酸	w g，濃鹽酸

I．上述實驗中反應的化學方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
II．若要研究鹽酸濃度大小對反應的影響，可選擇實驗甲與乙對照（選填實驗編號）．
III．除鹽酸的濃度外，上述實驗研究的另一個影響反應的因素是反應物的接觸面積．
IV．實驗室制取二氧化碳通常選擇稀鹽酸而不選擇濃鹽酸，理由是濃鹽酸易揮發(fā)，導致二氧化碳中含有氯化氫．
圖2的兩個洗氣瓶中都裝有澄清石灰水，將使用濃鹽酸制得的二氧化碳從左端通入觀察到的現象是A中無明顯現象，B中澄清石灰水變渾濁．
Ⅴ．研究發(fā)現酸的濃度越大，產生氣體的速度越快，與甲比較，對丁分析正確的是AB（選填編號）
A、反應更為劇烈               B、最終剩余溶液的質量更小
C、產生的二氧化碳的質量更大   D、粉末狀大理石利用率更高
④下表中的兩個實驗，盡管在原料狀態(tài)、發(fā)生裝置等方面存在差異，卻都能控制氣體較平穩(wěn)地產生．請從實驗目的、原理、原料、裝置、操作等方面思考后，具體闡述每個實驗中氣體較平穩(wěn)產生的最主要的一個原因．

目的	原料	發(fā)生裝置	氣體較平穩(wěn)產生的最主要的一個原因
制取二氧化碳	塊狀大理石 稀鹽酸	A
制取氧氣	粉末狀二氧化錳 3%的過氧化氫溶液	C

Answer 1

分析 ①搭建B裝置時，酒精燈應在固定儀器a之前放置，以便于調節(jié)酒精燈火焰和試管底部的距離；
高錳酸鉀受熱時能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；                                                                
為了防止高錳酸鉀進入導管，通常在試管口塞一團棉花；
②通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
③實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
進行對比試驗要確定好常量和變量；
濃鹽酸易揮發(fā)；
稀鹽酸和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水；
④塊狀大理石和稀鹽酸接觸面積不大，并且比較均勻；
分液漏斗能夠控制液體樣品的流量，從而可以控制反應速率．

解答 解：①搭建B裝置時，酒精燈應在固定儀器a之前放置；
用此裝置作為實驗室高錳酸鉀制氧氣的發(fā)生裝置，需要進行的改進是在試管口塞一團棉花．
故填：前；在試管口塞一團棉花．
②實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，反應的化學方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
③I．上述實驗中反應的化學方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
II．若要研究鹽酸濃度大小對反應的影響，可選擇實驗甲與乙對照，這是因為乙中大理石的規(guī)格完全一致．
故填：乙．
III．除鹽酸的濃度外，上述實驗研究的另一個影響反應的因素是反應物的接觸面積．
故填：反應物的接觸面積．
IV．實驗室制取二氧化碳通常選擇稀鹽酸而不選擇濃鹽酸，理由是濃鹽酸易揮發(fā)，導致二氧化碳中含有氯化氫；
圖2的兩個洗氣瓶中都裝有澄清石灰水，將使用濃鹽酸制得的二氧化碳從左端通入時，稀鹽酸和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，觀察到的現象是A中無明顯現象，B中澄清石灰水變渾濁．
故填：濃鹽酸易揮發(fā)，導致二氧化碳中含有氯化氫；A中無明顯現象，B中澄清石灰水變渾濁．
Ⅴ．A、反應物接觸面積更大，反應物濃度更大，因此反應更為劇烈；
B、由于濃鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體，因此最終剩余溶液的質量更小；
C、產生的二氧化碳的質量相等；
D、大理石利用率相同．
故填：AB．
④實驗如下表所示：

目的	原料	發(fā)生裝置	氣體較平穩(wěn)產生的最主要的一個原因
制取二氧化碳	塊狀大理石 稀鹽酸	A	反應物接觸面積不大
制取氧氣	粉末狀二氧化錳 3%的過氧化氫溶液	C	分液漏斗能夠控制過氧化氫溶液的流量

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．