Question

10．如圖是實驗室制取氣體的常見裝置，請思考作答：

（1）寫出裝置圖中標號儀器的名稱：a酒精燈；b長頸漏斗．
（2）用A裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣的文字表達式為高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，試管口塞一團棉花的作用是防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管，收集氧氣可選擇的裝置為C或D．
（3）選擇發(fā)生裝置B和收集裝置C可以用于實驗室制取CO₂，發(fā)生反應(yīng)的符號表達式可表示為：CaCO₃+HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂．
①若將發(fā)生裝置由B改為F，其優(yōu)點是能控制反應(yīng)的速率，或者將B裝置中的儀器b換成分液漏斗（一種儀器名稱）也可達到相同的效果．
②若用如圖G裝置收集CO₂，應(yīng)將B裝置的導(dǎo)管與G裝置的導(dǎo)管d（選填“c”或“d”）相連接．證明該裝置中二氧化碳已收集滿的方法是將一根燃著的木條放在c導(dǎo)管口，木條熄滅，證明已滿．
③若H裝置中盛放澄清的石灰水來檢驗CO₂，應(yīng)將B裝置的導(dǎo)管與H裝置的導(dǎo)管f（選填“e”或“f”）相連接，反應(yīng)的文字表達式為二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水．
若H裝置盛放石蕊試液來驗證二氧化碳能否與水反應(yīng)，可觀察到的現(xiàn)象是紫色的石蕊試液變紅，該反應(yīng)的基本類型為化合反應(yīng)．
④用G裝置收集一瓶CO₂氣體，取下雙孔橡皮塞，將瓶中的氣體沿I裝置燒杯左側(cè)內(nèi)壁緩慢倒入，可觀察到的現(xiàn)象是下層蠟燭先熄滅，上層后滅，說明了二氧化碳的物理性質(zhì)是二氧化碳的密度大于空氣．
（4）將A與J組合可測量一定量高錳酸鉀加熱分解后產(chǎn)生O₂的體積，若J中量筒預(yù)先盛滿水時為200mL，完全反應(yīng)后，讀數(shù)時量筒內(nèi)液面刻度在120mL，則生成O₂體積為120mL．
（5）某興趣小組欲探究雙氧水的濃度是否影響雙氧水的分解速度，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：
【猜想假設(shè)】該反應(yīng)的符號表達式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，小組認為雙氧水的濃度越大，雙氧水的分解速度越快．
【實驗驗證】

	雙氧水的質(zhì)量	雙氧水的濃度	MnO2的質(zhì)量	相同時間內(nèi)產(chǎn)生O2的體積
甲	50.0g	1%	0.1g	9mL
乙	50.0g	2%	0.1g	16mL
丙	50.0g	4%	xg	31ml

【數(shù)據(jù)分析】為保證探究成功，你認為上表中x的值應(yīng)為0.1g，由數(shù)據(jù)分析可知該小組的猜想是否正確？是（選填“是”或“否”）．
【拓展反思】
（1）完全反應(yīng)后，小組同學(xué)欲回收固體物質(zhì)，需要進行過濾操作，用到的實驗儀器有：鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、玻璃棒，其中玻璃棒在該操作中的作用是引流，然后經(jīng)過干燥即可．
（2）回收過來的二氧化錳能（選填“能”或“不能”）繼續(xù)作為雙氧水分解的催化劑，理由是二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不變．

Answer 1

分析 （1）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法；
（2）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(dǎo)管，通常在試管口塞一團棉花；
（3）根據(jù)實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)原理書寫方程式；
①觀察F裝置可知：該裝置可通過彈簧夾的開閉隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
②根據(jù)二氧化碳能夠溶于水，密度比空氣大解答；
③根據(jù)洗氣裝置應(yīng)長進解答；
④根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)解答；
（4）根據(jù)排出水的體積約等于氧氣的體積進行解答；
（5）根據(jù)過氧化氫分解生成水和氧氣解答；根據(jù)催化劑的特性解答．

解答 解：
（1）根據(jù)實驗室常用儀器可知：a酒精燈； b長頸漏斗；
（2）實驗室用加熱分解高錳酸鉀的方法制取氧氣，在試管口放一團棉花是為了防止加熱時高錳酸鉀進入導(dǎo)管；利用該方法制取氧氣的文字表達式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣．氧氣的密度比空氣的大，可以用向上排空氣法收集；氧氣不易溶于水，可以用排水法收集；
（3）實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸，二者反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
①將氣體的發(fā)生裝置由B改進為F，其優(yōu)點是能控制反應(yīng)的速率；或者將B裝置中的儀器b換成分液漏斗也可達到相同的效果．
②二氧化碳能夠溶于水，密度比空氣大，若用如圖G裝置收集CO₂，應(yīng)將B裝置的導(dǎo)管與G裝置的導(dǎo)管d相連接．證明該裝置中二氧化碳已收集滿的方法是將一根燃著的木條放在c導(dǎo)管口，木條熄滅，證明已滿；
③若H裝置中盛放澄清的石灰水來檢驗CO₂，應(yīng)將B裝置的導(dǎo)管與H裝置的導(dǎo)管f相連接，反應(yīng)的文字表達式為：二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水；若H裝置盛放石蕊試液來驗證二氧化碳能否與水反應(yīng)，可觀察到的現(xiàn)象是紫色的石蕊試液變紅；二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，該反應(yīng)的基本類型為化合反應(yīng)；
④用G裝置收集一瓶CO₂氣體，取下雙孔橡皮塞，將瓶中的氣體沿I裝置燒杯左側(cè)內(nèi)壁緩慢倒入，可觀察到的現(xiàn)象是下層蠟燭先熄滅，上層后滅；說明了二氧化碳的物理性質(zhì)是二氧化碳的密度大于空氣；
（4）排出水的體積約等于氧氣的體積，所以將A與D組合，可測量一定量高錳酸鉀加熱分解后產(chǎn)生O₂的體積，若D中量筒預(yù)先盛滿水時為200mL，完全反應(yīng)后，讀數(shù)時量筒內(nèi)液面刻度在120mL，則生成O₂體積為120mL；
（5）過氧化氫分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
為保證探究成功，上表中x的值應(yīng)為0.1g，從表中實驗數(shù)據(jù)可知雙氧水濃度越大，分解得越快，由數(shù)據(jù)分析可知該小組的猜想正確；
【拓展反思】
（1）回收二氧化錳可以用過濾操作，用到的實驗儀器有：鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、玻璃棒，其中玻璃棒在該操作中的作用是引流；
（2）因為二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，回收過來的二氧化錳能繼續(xù)作為雙氧水分解的催化劑．


（4）二氧化碳能夠溶于水，密度比空氣大，用瓶口向上排空氣法收集；將氣體的發(fā)生裝置由B改進為F，打開彈簧夾，固體和液體接觸生成氣體，關(guān)閉彈簧夾，U型管內(nèi)壓強增大，將液體壓入長頸漏斗，固液分離，反應(yīng)停止，故F裝置的優(yōu)點是可隨用隨停；
答案：
（1）a酒精燈； b長頸漏斗；
（2）高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管；  C或D；
（3）CaCO₃；H₂O；
①能控制反應(yīng)的速率；  分液漏斗；
②d；  將一根燃著的木條放在c導(dǎo)管口，木條熄滅，證明已滿．
③f； 二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水；  紫色的石蕊試液變紅；   化合反應(yīng)
④下層蠟燭先熄滅，上層后滅；       二氧化碳的密度大于空氣；
（4）120；
（5）【猜想假設(shè)】2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【數(shù)據(jù)分析】0.1； 是；
【拓展反思】（1）過濾； 漏斗； 引流； （2）能；二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不變．

點評 本題主要考查儀器的用途、反應(yīng)表達式的書寫，實驗裝置的選擇，選擇發(fā)生裝置時，要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件等因素；選擇收集裝置時，要考慮氣體的水溶性、能否和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、密度、能否和空氣中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等因素．