Question

14．如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一些裝置，據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題．

（1）寫(xiě)出指定儀器的名稱：①試管；②集氣瓶．
（2）實(shí)驗(yàn)室中用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取并收集氧氣，可選用CD或CE（填裝置序號(hào)），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）若用G圖的裝置測(cè)量生成CO₂氣體的體積，需在集氣瓶?jī)?nèi)的水面上放一層植物油，其目的是防止二氧化碳和水反應(yīng)．
（4）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)必須控制反應(yīng)速度否則引起裝置炸裂．你認(rèn)為A～F中最適合制取乙炔氣體的發(fā)生裝置是A；如果用H裝置收集乙炔，氣體應(yīng)從a（填“a”或“b”）端管口通入．
（5）如圖是測(cè)定空氣中氧氣含量實(shí)驗(yàn)的兩套裝置圖，請(qǐng)結(jié)合圖示回答有關(guān)問(wèn)題．（已知銅和氧氣在加熱的條件下反應(yīng)生成氧化銅）

①根據(jù)下表提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成下表

硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積	反應(yīng)前注射器中空氣體積	反應(yīng)后注射器中氣體體積	實(shí)驗(yàn)測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)
25mL	15mL	9mL	15%

裝置一和裝置二中氣球的位置不同，裝置二（填“裝置一”或“裝置二”）更合理，理由是能讓空氣更易流通，全部通過(guò)銅粉，使氧氣與銅粉充分反應(yīng)．
③若實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果偏�。ㄑ鯕獾捏w積分?jǐn)?shù)小于21%），可能的原因是銅粉的量不足；未待裝置完全冷卻至室溫就讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)二氧化碳易溶于水，二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)生成碳酸進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取乙炔的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，該反應(yīng)必須控制反應(yīng)速度否則引起裝置炸裂，乙炔密度比水小，難溶于水進(jìn)行分析；
（5）①根據(jù)注射器內(nèi)氣體減少的量就是氧氣的量進(jìn)行分析；
②從兩種裝置的區(qū)別進(jìn)行分析；
③根據(jù)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)的原理、注意事項(xiàng)分析回答．

解答 解：（1）通過(guò)分析題中所指儀器的作用可知，①是試管，②是集氣瓶；
（2）實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，所以制取并收集氧氣，可選用CD或CE，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）二氧化碳易溶于水，二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)生成碳酸，所以用G圖的裝置測(cè)量生成CO₂氣體的體積，需在集氣瓶?jī)?nèi)的水面上放一層植物油，其目的是防止二氧化碳和水反應(yīng)；
（4）實(shí)驗(yàn)室制取乙炔的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，該反應(yīng)必須控制反應(yīng)速度否則引起裝置炸裂，乙炔密度比水小，難溶于水，所以最適合制取乙炔氣體的發(fā)生裝置是A，用H裝置收集乙炔，氣體應(yīng)從a端管口通入；
（5）①注射器內(nèi)氣體減少的量就是氧氣的體積，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{15mL-9mL}{25mL+15mL}$×100%=15%；
②裝置二與裝置一裝置比較，裝置二中的氣球在玻璃管的后部，更易讓空氣流通，氧氣與銅能充分反應(yīng)；
③在測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時(shí)，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測(cè)定氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于五分之一，可能的原因有：①銅粉的量可能不足，沒(méi)有將氧氣消耗盡；②裝置可能漏氣；③實(shí)驗(yàn)中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等．
故答案為：（1）試管，集氣瓶；
（2）CD或CE，2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（3）防止二氧化碳和水反應(yīng)；
（4）A，a；
（5）①15%；
②裝置二中，能讓空氣更易流通，全部通過(guò)銅粉，使氧氣與銅粉充分反應(yīng)；
③銅粉的量可能不足，沒(méi)有將氧氣消耗盡；實(shí)驗(yàn)中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見(jiàn)氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．