Question

4．某化學(xué)興趣小組利用以下裝置探究氣體的制取及性質(zhì)．結(jié)合如圖回答有關(guān)問(wèn)題：

（1）圖甲中標(biāo)有a的儀器名稱(chēng)是長(zhǎng)頸漏斗．
（2）實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣可選用的發(fā)生裝置是B（填字母）；若收集一瓶氧氣，供“鐵絲在氧氣中燃燒”實(shí)驗(yàn)使用，最好選擇氣體收集裝置中的E，理由是：①排水法收集到的氧氣更純；②方便集氣瓶底部預(yù)留少量水．
（3）該小組設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置，既可用于制取氣體，又可用于探究物質(zhì)性質(zhì)．
①當(dāng)打開(kāi)K₂、關(guān)閉K₁時(shí)，可以利用Ⅰ、Ⅳ裝置制得二氧化碳并驗(yàn)證其性質(zhì)．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；若要證明二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)，可向Ⅳ燒杯的水中加入石蕊試液．
②當(dāng)打開(kāi)K₁、關(guān)閉K₂時(shí)，利用I、Ⅱ裝置，可直接進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是b．（填字母）
a．大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳    b．鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣
小穎同學(xué)認(rèn)為在不改變I、Ⅱ裝置的儀器及位置的前提下，該裝置也可用于過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，她的做法是：在裝置Ⅱ中裝滿(mǎn)水后，打開(kāi)K₁，關(guān)閉K₂．（填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”）將裝置Ⅱ中長(zhǎng)導(dǎo)管接裝置I出氣管，打開(kāi)K₁、K₂．

Answer 1

分析 （1）據(jù)常用儀器回答；
（2）用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B，鐵絲燃燒需要氧氣純凈、且集氣瓶底部要預(yù)先留一些水，據(jù)此解答；
（3）①據(jù)反應(yīng)原理書(shū)寫(xiě)方程式，證明二氧化碳與水反應(yīng)，可向水中加入石蕊試液，觀察試液是否變紅進(jìn)行判斷；
②據(jù)二氧化碳密度比空氣大、氫氣密度比空氣小、氧氣密度比水小進(jìn)行判斷．

解答 解：（1）從圖中儀器可知a是長(zhǎng)頸漏斗；
（2）過(guò)氧化氫是液體，二氧化錳是固體，二者混合后常溫下就能迅速產(chǎn)生氧氣，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B，氧氣密度比空氣大，氧氣不易溶于水，所以收集氧氣即可用向上排空氣法又可用排水法收集，但排水法收集的氧氣純度較高，做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)需要較純的氧氣且瓶底要放少量的水或細(xì)沙，所以做鐵絲實(shí)驗(yàn)選擇排水法收集的氧氣好；
（3）①實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理是碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸能使紫色石蕊變紅色，所以可用紫色石蕊驗(yàn)證二氧化碳和水能發(fā)生反應(yīng)；
②雙氧水是液體、二氧化錳是固體，二者混合不加熱常溫就能反應(yīng)制取氧氣；鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，也是固體和液體常溫下反應(yīng)，但氧氣密度大于空氣密度，氫氣密度小于空氣密度；裝置Ⅰ是固液混合不加熱裝置，可用于二者的制取，但打開(kāi)K₁關(guān)閉K₂后裝置Ⅱ就只能收集密度比空氣密度小的氣體--氫氣；
氧氣密度比水小，所以應(yīng)從短管進(jìn)氣，長(zhǎng)管便于排水，故應(yīng)在裝置Ⅱ中裝滿(mǎn)水后，打開(kāi)K₁關(guān)閉K₂即可收集到氧氣；
故答案為：（1）長(zhǎng)頸漏斗；
（2）B；排水法收集到的氧氣更純；方便集氣瓶底部預(yù)留少量水；
（3）①CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；石蕊試液；②b；打開(kāi)；關(guān)閉．

點(diǎn)評(píng) 本題出題方式有新意，將氣體的制取和裝置連接聯(lián)系在一起，能較好考查學(xué)生應(yīng)用知識(shí)，解決問(wèn)題的能力，掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、二氧化碳的方法及制取裝置選取方法，才能順利解答．