Question

2．實(shí)驗(yàn)室制取氣體常常用到下列裝置，根據(jù)給出的裝置回答下列問題：

（1）若該實(shí)驗(yàn)選擇裝置A來(lái)制取氧氣，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）若選擇高錳酸鉀制取并收集較純凈的O₂，則應(yīng)選擇裝置BC．該套裝置有一處不足的地方，請(qǐng)你指出并加以改進(jìn)：在試管口放一團(tuán)棉花．
（3）用圖F裝置可以收集和干燥氧氣：若廣口瓶充滿水來(lái)收集氧氣，氣體應(yīng)從b（填“a”或“b”）端通入；若氣體從a端通入廣口瓶，廣口瓶?jī)?nèi)應(yīng)盛裝濃硫酸（填試劑的名稱）來(lái)干燥氧氣．
（4）某同學(xué)從上述裝置圖中選用適當(dāng)裝置成功的制備和收集了二氧化碳．選用的裝置是AD（填字母）．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，為了進(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是二氧化碳，該同學(xué)將氣體通入圖F裝置中，則F裝置中應(yīng)加入的試劑為Ca（OH）₂（填化學(xué)式）．若在F裝置中加入紫色石蕊試液，觀察到的現(xiàn)象是紫色石蕊試液變紅色．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，排水法收集的氧氣純凈，試管口需要放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)氧氣密度比水小，不易溶于水，濃硫酸具有吸水性進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，二氧化碳溶于水，密度比空氣大，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅色進(jìn)行分析．

解答 解：（1）過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，排水法收集的氧氣純凈，所以選擇高錳酸鉀制取并收集較純凈的O₂，則應(yīng)選擇裝置BC，試管口需要放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；
（3）氧氣密度比水小，不易溶于水，濃硫酸具有吸水性，所以若廣口瓶充滿水來(lái)收集氧氣，氣體應(yīng)從b端通入；若氣體從a端通入廣口瓶，廣口瓶?jī)?nèi)應(yīng)盛裝濃硫酸來(lái)干燥氧氣；
（4）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，二氧化碳溶于水，密度比空氣大，所以選用的裝置是AD，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以F裝置中應(yīng)加入的試劑為Ca（OH）₂，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅色，所以觀察到的現(xiàn)象是：紫色石蕊試液變紅色．
故答案為：（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）BC，在試管口放一團(tuán)棉花；
（3）b，濃硫酸；
（4）AD，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，Ca（OH）₂，紫色石蕊試液變紅色．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見氣體的發(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．