Question

9．某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組共同探究制取氣體的原理、方法及性質(zhì)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)．
（1）甲同學(xué)將所學(xué)氣體制取的知識(shí)整理如下，請(qǐng)你幫助他完成相關(guān)內(nèi)容．

①寫(xiě)出如圖1所示中有標(biāo)號(hào)儀器的名稱：a長(zhǎng)頸漏斗；b水槽．
②甲同學(xué)若選用高錳酸鉀制取氧氣，他應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是A（填序號(hào)，下同），如果他想得到較純凈的氧氣，應(yīng)選擇的收集裝置是C．反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
③甲同學(xué)若選用B裝置來(lái)制取氧氣，其反應(yīng)的方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
④實(shí)驗(yàn)室可用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣．則實(shí)驗(yàn)室制取氨氣應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是A．
（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖2），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(kāi)K₁、關(guān)閉K₂時(shí)，利用I、Ⅱ裝置可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是B（填序號(hào)）．
A．用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳
B．用鋅與稀硫酸在常溫下反應(yīng)制取氫氣
②當(dāng)打開(kāi)K₂、關(guān)閉K₁，利用I、Ⅲ裝置可以證明二氧化碳與水發(fā)生了反應(yīng)，則燒杯中應(yīng)放入的試劑是紫色石蕊試液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+H₂O=H₂CO₃ ．
③小明認(rèn)為在不改變Ⅰ、Ⅱ裝置的儀器及位置的前提下，該裝置可用于雙氧水制取氧氣，他的做法是把Ⅱ裝滿水．
（3）為了測(cè)定能使帶火星的木條復(fù)燃時(shí)氧氣的最低含量是多少，課外活動(dòng)小組的同學(xué)們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究．他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是先將氧氣和空氣按不同的體積比收集在集氣瓶里．收集氣體的裝置如圖3所示．收集氣體的方法是：在150mL集氣瓶里裝滿水，塞緊膠塞并關(guān)閉活塞b，打開(kāi)活塞a通入氧氣，把瓶里的水排入量筒，當(dāng)量筒內(nèi)的水達(dá)到設(shè)定的體積后立即關(guān)閉活塞a，然后打開(kāi)活塞b通入空氣，把瓶里的水全部排入量筒．若要收集一瓶含氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為60%的氣體，則停止通入氧氣時(shí)量筒內(nèi)水的體積約為75mL．

Answer 1

分析 長(zhǎng)頸漏斗方便加液體藥品，水槽是盛水的儀器；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，排水法收集的氧氣比較純凈．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)室可用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣，因此需要加熱．乙同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖2），當(dāng)打開(kāi)K₁、關(guān)閉K₂時(shí)，利用I、Ⅱ裝置可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是：用鋅與稀硫酸在常溫下反應(yīng)制取氫氣，因?yàn)闅錃獾拿芏缺瓤諝庑�；�?dāng)打開(kāi)K₂、關(guān)閉K₁，利用I、Ⅲ裝置可以證明二氧化碳與水發(fā)生了反應(yīng)，則燒杯中應(yīng)放入的試劑是紫色石蕊試液，二氧化碳和水生成碳酸；小明認(rèn)為在不改變Ⅰ、Ⅱ裝置的儀器及位置的前提下，該裝置可用于雙氧水制取氧氣，他的做法是把Ⅱ裝滿水，因?yàn)檠鯕獾拿芏缺人�小．氧氣的總量�?50mL×60%=90mL，氮?dú)獾捏w積是：150mL-90mL=60mL；空氣的體積是：60mL÷$\frac{4}{5}$=75mL，那么停止通入氧氣時(shí)量筒內(nèi)水的體積約為：150mL-75mL=75mL．

解答 解：（1）長(zhǎng)頸漏斗方便加液體藥品，水槽是盛水的儀器，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，排水法收集的氧氣比較純凈；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；過(guò)氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，要注意配平；實(shí)驗(yàn)室可用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣，因此需要加熱；故答案為：①長(zhǎng)頸漏斗；水槽；②A；C；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；③2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；④A；
（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖2），當(dāng)打開(kāi)K₁、關(guān)閉K₂時(shí)，利用I、Ⅱ裝置可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是：用鋅與稀硫酸在常溫下反應(yīng)制取氫氣，因?yàn)闅錃獾拿芏缺瓤諝庑�；�?dāng)打開(kāi)K₂、關(guān)閉K₁，利用I、Ⅲ裝置可以證明二氧化碳與水發(fā)生了反應(yīng)，則燒杯中應(yīng)放入的試劑是紫色石蕊試液，二氧化碳和水生成碳酸；小明認(rèn)為在不改變Ⅰ、Ⅱ裝置的儀器及位置的前提下，該裝置可用于雙氧水制取氧氣，他的做法是把Ⅱ裝滿水，因?yàn)檠鯕獾拿芏缺人�小，故答案為：①B；②紫色石蕊試液；CO₂+H₂O=H₂CO₃；③把Ⅱ裝滿水；
（3）氧氣的總量為150mL×60%=90mL，氮?dú)獾捏w積是：150mL-90mL=60mL；空氣的體積是：60mL÷$\frac{4}{5}$=75mL，那么停止通入氧氣時(shí)量筒內(nèi)水的體積約為：150mL-75mL=75mL；故答案為：75；

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了儀器的名稱、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(shū)寫(xiě)、注意事項(xiàng)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．