Question

實驗室制備氣體是中學生必做實驗，一般地，要得到純凈、干燥氣體的裝置流程是：發(fā)生裝置-凈化裝置-干燥裝置---收集裝置---尾氣處理裝置（假設需要）
某研究性化學學習小組現(xiàn)需要若干瓶CO₂、O₂和Cl₂，回答下列問題：
（A）有關發(fā)生裝置和凈化裝置
（i） 一般地，依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇所需裝置，上述兩種發(fā)生裝置適用于反應物是固體+液體，生成氣體的速度可通過操作分液漏斗來控制．
（ii） 如果從發(fā)生裝置中出來的氣體含有雜質(zhì)（除水蒸汽外），要想得到純凈氣體，則必須選擇此裝置凈化，達到除雜的目的．
（1）要使生成氣體的速度平緩，如何操作分液漏斗使液體順利流下？

 

．
（2）若用大理石和稀鹽酸制備CO₂，因鹽酸揮發(fā)，使CO₂混有HCl雜質(zhì)，必需選用上述凈化裝置C除去，裝置C中應裝

 

溶液．
（3）若制備O₂，反應物是Na₂O₂和H₂O，你選擇上述發(fā)生裝置中的

 

，化學方程式是

 

．
（4）若制備Cl₂，反應物是MnO₂和濃HCl，你選擇上述發(fā)生裝置中的

 

，化學方程式是

 

，想得到純凈、干燥的Cl₂是否需要凈化裝置？為什么？

 

．
（B）有關收集裝置
（i） 不與空氣反應，且密度比空氣重的氣體可用向上排空氣法．
（ii） 不與空氣反應，且密度比空氣輕的氣體可用向下排空氣法．
（iii） 難溶于水的氣體可用排水法．
（5）上述三種氣體可用收集裝置中的E裝置收集的有

 

．
（C）有關尾氣處理：對大氣產(chǎn)生污染的有毒氣體在實驗室制備時都要進行尾氣處理，
（6）多余Cl₂必須處理，尾氣處理裝置中盛裝的溶液應是

 

（選填“H₂O”、“NaOH”或“濃H₂SO₄”）．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)操作分液漏斗的步驟分析，打開玻璃塞，旋開活塞使液體流下；
（2）CO₂混有HCl雜質(zhì)，用裝置C是洗氣裝置，選擇液體時吸收氯化氫不與二氧化碳反應；
（3）反應物是Na₂O₂和H₂O制備氧氣，是固體+液體不加熱制備氣體，據(jù)此分析選擇裝置；
（4）反應物是MnO₂和濃HCl制備氯氣，是固體和液體加熱反應生成氣體，據(jù)此選擇發(fā)生裝置；制備的氯氣中含有的雜質(zhì)氣體含有氯化氫和水蒸氣，需要除去；
（5）E裝置收集可以是向上排空氣法，導氣管長進短出可以收集氧氣、二氧化碳、氯氣；
（6）氯氣有毒不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收；

解答：解：（1）依據(jù)操作分液漏斗的步驟分析，打開玻璃塞，旋開活塞使液體流下；
故答案為：打開玻璃塞、慢慢旋開活塞；
（2）CO₂混有HCl雜質(zhì)，用裝置C是洗氣裝置，選擇液體吸收劑，吸收氯化氫不與二氧化碳反應，應選擇飽和碳酸氫鈉溶液；
故答案為：飽和NaHCO₃；
（3）反應物是Na₂O₂和H₂O制備氧氣，是固體+液體不加熱制備氣體，據(jù)此分析選擇裝置A，反應的化學方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
故答案為：A，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（4）反應物是MnO₂和濃HCl制備氯氣，是固體和液體加熱反應生成氣體，據(jù)此選擇發(fā)生裝置B，反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；制備的氯氣中含有的雜質(zhì)氣體含有氯化氫和水蒸氣，需要除去；
故答案為：B，MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，需要，濃鹽酸揮發(fā)出HCl，氯氣中含有水蒸氣；
（5）E裝置收集可以是向上排空氣法，導氣管長進短出可以收集氧氣、二氧化碳、氯氣；
故答案為：CO₂、O₂和Cl₂；
（6）氯氣有毒不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收；
故答案為：NaOH；

點評：本題考查了常見實驗儀器的用法，裝置選擇原則，氣體制備的原理分析應用，氣體性質(zhì)和反應的化學方程式書寫是解題關鍵，題目難度中等．