Question

19．實(shí)驗(yàn)室常用的幾種氣體發(fā)生裝置如圖A、B、C所示：

（1）實(shí)驗(yàn)室可以用B或C裝置制取氧氣：
Ⅰ、如果用B裝置，通常使用的藥品是氯酸鉀和二氧化錳（或高錳酸鉀）；
Ⅱ、如果用C裝置，通常使用的藥品是過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳；
Ⅲ、檢查B裝置氣密性的操作方法是將導(dǎo)氣管通入水槽中，用酒精燈微熱（或用手捂�。┰嚬�，如果導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，松開(kāi)手或停止加熱，冷卻后，在導(dǎo)管里回升一段水柱，則說(shuō)明B裝置氣密性良好．
（2）氣體的性質(zhì)是氣體收集方法選擇的主要依據(jù)．下列性質(zhì)與收集方法無(wú)關(guān)的是②④（填序號(hào)，下同）．
①密度     ②顏色     ③溶解性     ④熱穩(wěn)定性    ⑤與氧氣反應(yīng)
（3）若用A裝置與D裝置相連制取并收集X氣體，則X可能是下列氣體中的③．
①CO₂       ②H₂      ③Cl₂
Ⅰ、寫(xiě)出A裝置中反應(yīng)的離子方程式并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：
．
Ⅱ、D裝置中連接小燒杯中應(yīng)盛放NaOH溶液，目的是吸收尾氣Cl₂，防止污染空氣．
Ⅲ、若要收集干燥純凈的X氣體，上述裝置應(yīng)如何改進(jìn)：在濃硫酸的洗氣瓶前加一個(gè)裝有飽和NaCl溶液的洗氣瓶．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣常用高錳酸鉀或氯酸鉀與二氧化錳在加熱條件下分解制備氧氣或用過(guò)氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下分解制備氧氣，前者需要加熱，后者無(wú)需加熱，檢查B裝置氣密性是否良好的操作方法是將導(dǎo)管插入水中，用手捂住試管，看到氣泡冒出，松開(kāi)手后，在導(dǎo)管形成一段水柱，說(shuō)明裝置氣密性良好；
（2）收集氣體的方法的選擇可依據(jù)氣體的密度和溶解性，如氣體與氧氣反應(yīng)則只能用排水法收集；
（3）若用A裝置與D裝置相連制取并收集X氣體，為固體與液體反應(yīng)需要加熱裝置，且氣體可利用濃硫酸干燥、向上排空氣法收集，需要尾氣處理；
Ⅰ．A裝置中反應(yīng)是二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，HCl做還原劑，MnO2做氧化劑，標(biāo)注元素化合價(jià)變化計(jì)算電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目；
Ⅱ．D裝置中連接燒杯的目的是用來(lái)吸收尾氣，防止污染空氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
Ⅲ．生成的氯氣中含氯化氫氣體和水蒸氣，通過(guò)飽和食鹽水除去氯化氫，通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣．

解答 解：（1）Ⅰ．如果用B裝置，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣常用高錳酸鉀或氯酸鉀與二氧化錳在加熱條件下分解制備氧氣，
故答案為：氯酸鉀和二氧化錳（或高錳酸鉀）；
Ⅱ．如果用C裝置，用過(guò)氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下分解制備氧氣，無(wú)需加熱，如果用C裝置，通常使用的藥品是H₂O₂和MnO₂，
故答案為：過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳；
Ⅲ．檢查B裝置氣密性是否良好的操作方法是將導(dǎo)管插入水中，用酒精燈微熱（或用手捂�。┰嚬�，如果導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，松開(kāi)手或停止加熱，冷卻后，在導(dǎo)管里回升一段水柱，則說(shuō)明B裝置氣密性良好，
故答案為：H₂O₂和MnO₂；將導(dǎo)氣管通入水槽中，用酒精燈微熱（或用手捂�。┰嚬埽�如果導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，松開(kāi)手或停止加熱，冷卻后，在導(dǎo)管里回升一段水柱，則說(shuō)明B裝置氣密性良好；
（2）收集氣體的方法的選擇可依據(jù)氣體的密度和溶解性，如氣體與氧氣反應(yīng)則只能用排水法收集，氣體是否有顏色、氣體穩(wěn)定性與收集方法無(wú)關(guān)，
故答案為：②④；
（3）AD連接是利用向上排氣法收集氣體；吸收裝置是能用液體吸收氣體防止污染空氣；制取CO₂時(shí)不需要加熱也不不必處理尾氣，NO常溫下與氧氣發(fā)生反應(yīng)，不能用向下排空氣法收集，氫氣尾氣處理時(shí)一般采用點(diǎn)燃的方法，故X可能是氯氣，D裝置中連接燒杯的目的是用來(lái)吸收尾氣，防止污染空氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：③；
Ⅰ、A裝置中反應(yīng)是二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，HCl做還原劑，MnO2做氧化劑，錳元素化合價(jià)+4價(jià)變化為+2價(jià)，電子轉(zhuǎn)移2e^-，HCl中氯元素化合價(jià)-1價(jià)變化為0價(jià)，電子轉(zhuǎn)移2e^-，則反應(yīng)的離子方程式并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為：，
故答案為：；
Ⅱ、D裝置中連接燒杯的目的是用來(lái)吸收尾氣，防止污染空氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：NaOH溶液；吸收尾氣Cl₂，防止污染空氣；
Ⅲ、生成的氯氣中含氯化氫氣體和水蒸氣，通過(guò)飽和食鹽水除去氯化氫，通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣，若要收集干燥純凈的X氣體，上述裝置應(yīng)在濃硫酸的洗氣瓶前加一個(gè)裝有飽和NaCl溶液的洗氣瓶，
故答案為：在濃硫酸的洗氣瓶前加一個(gè)裝有飽和NaCl溶液的洗氣瓶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)裝置的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握常見(jiàn)氣體的制備原理、實(shí)驗(yàn)裝置及氣體的性質(zhì)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等．