Question

15．我校興趣小組利用以下實(shí)驗(yàn)裝置制到并收集氣體．

（1）寫出圖中標(biāo)號(hào)的儀器名稱：①長(zhǎng)頸漏斗；②錐形瓶．
（2）圖A是制備CO₂的裝置圖．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理是（用化學(xué)方程式表示）：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．該裝置的特點(diǎn)是：便于控制反應(yīng)的發(fā)生和停止．上面B、C、D、E四套裝置中，能產(chǎn)生與該裝置相同的效果有BD（填寫編號(hào)）．
（3）通常，實(shí)驗(yàn)室收集二氧化碳的方法是：向上排空氣法，為什么：二氧化碳密度比空氣大，易溶于水，易溶于水反應(yīng)．
（4）在實(shí)驗(yàn)室中，同學(xué)們利用E圖裝置制取并收集氧氣，關(guān)閉K₁打開(kāi)K₂，當(dāng)量筒中水的體積為20mL時(shí)，立即關(guān)閉K₂打開(kāi)K₁，發(fā)現(xiàn)量筒液面略有下降，請(qǐng)你分析可能的原因是：氧氣不易溶于水，有一部分氧氣溶于水．
（5）在利用圖A裝置制取二氧化碳時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同小組產(chǎn)生氣泡的速率不同，請(qǐng)你猜想可能的原因是：大理石顆粒大小不同，請(qǐng)寫出驗(yàn)證你的猜想的實(shí)驗(yàn)方案：在室溫下，分別取等質(zhì)量不同顆粒大小的大理石放入錐形瓶中，再分別加入相同體積、相同濃度的稀鹽酸，比較收集相同體積氣體所需的時(shí)間．

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)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，通過(guò)裝置內(nèi)外壓強(qiáng)差，可以實(shí)現(xiàn)固液分離進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)二氧化碳密度比空氣大，易溶于水，易溶于水反應(yīng)進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)氧氣在水中有一定的溶解能力進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)控制變量法的具體操作進(jìn)行分析．

解答 解：（1）通過(guò)分析題中所指儀器的作用可知，①是長(zhǎng)頸漏斗，②是錐形瓶；
（2）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，通過(guò)裝置內(nèi)外壓強(qiáng)差，可以實(shí)現(xiàn)固液分離，該裝置的特點(diǎn)是：便于控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，B、C、D、E四套裝置中，能產(chǎn)生與該裝置相同的效果有BD；
（3）二氧化碳密度比空氣大，易溶于水，易溶于水反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)室收集二氧化碳的方法是：向上排空氣法；
（4）氧氣在水中有一定的溶解能力，所以當(dāng)量筒中水的體積為20mL時(shí)，立即關(guān)閉K₂打開(kāi)K₁，發(fā)現(xiàn)量筒液面略有下降，可能的原因是：氧氣不易溶于水，有一部分氧氣溶于水；
（5）在利用圖A裝置制取二氧化碳時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同小組產(chǎn)生氣泡的速率不同，猜想可能的原因是：大理石顆粒大小不同，驗(yàn)證猜想的實(shí)驗(yàn)方案是：在室溫下，分別取等質(zhì)量不同顆粒大小的大理石放入錐形瓶中，再分別加入相同體積、相同濃度的稀鹽酸，比較收集相同體積氣體所需的時(shí)間．
故答案為：（1）長(zhǎng)頸漏斗，錐形瓶；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，便于控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，BD；
（3）向上排空氣法；二氧化碳密度比空氣大，易溶于水，易溶于水反應(yīng)；
（4）氧氣不易溶于水，有一部分氧氣溶于水；
（5）大理石顆粒大小不同；在室溫下，分別取等質(zhì)量不同顆粒大小的大理石放入錐形瓶中，再分別加入相同體積、相同濃度的稀鹽酸，比較收集相同體積氣體所需的時(shí)間．

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．