Question

下圖所示為實驗室常用的實驗裝置：

（1）寫出下列儀器名稱：a

酒精燈

；b

長頸漏斗

．
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是

A，D或E

（填裝置的字母代號），化學(xué)方程式是

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；

，該反應(yīng)屬于

分解

反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）；試管口放一團(tuán)棉花的作用是

防止高錳酸鉀粉末堵塞導(dǎo)管影響氣體導(dǎo)出

；用D裝置收集氧氣時氧氣集滿的實驗現(xiàn)象是

有氣泡從集氣瓶口往外冒出

．
（3）若用E裝置收集氫氣，則氫氣應(yīng)從

d

口通入（填c或d）．
（4）F裝置可用來測量生成的CO₂氣體的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是

防止二氧化碳溶于水

．
（5）裝置C相對于裝置B在操作方面的優(yōu)勢為：

隨開隨用，隨關(guān)隨停

．
（6）某研究小組在實驗室制取二氧化碳的研究中發(fā)現(xiàn)，通常不選用大理石與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳，其原因是反應(yīng)生成硫酸鈣微溶物覆蓋在固體的表面，阻礙了大理石與稀硫酸的接觸，反應(yīng)速率逐漸減慢甚至停止．為此該小組設(shè)立研究課題：選擇合適濃度的硫酸和適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度制取二氧化碳．
[實驗一]選擇合適濃度的硫酸
操作：在28℃時，分別用裝有5mL不同濃度硫酸溶液的注射器向盛有1g直徑為2mm大理石細(xì)小顆粒的大試管中注入硫酸，記錄15分鐘內(nèi)生成氣體的體積，見下表：

試管編號	1	2	3	4	5
硫酸濃度	15%	20%	25%	30%	35%
氣體體積/mL	35	47	55	51	42

[實驗二]選擇合適的反應(yīng)溫度
操作：往盛有1g直徑為2mm大理石細(xì)小顆粒的大試管中分別加入5mL相同合適濃度而不同溫度的硫酸溶液，觀察反應(yīng)的情況，記錄如下表：

試管編號	A	B	C	D	E
溫度（℃）	40	50	60	70	80
現(xiàn)象和 比較	有少量氣泡	氣泡比A號試管多	氣泡明顯比B號試管多	大量氣泡產(chǎn)生，與常溫用鹽酸反應(yīng)相似	反應(yīng)激烈，迅速產(chǎn)生大量氣體

請根據(jù)本次活動的研究目的，分析處理以上兩個表中數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：
①稀硫酸與大理石反應(yīng)，在28℃時，選用硫酸的濃度最合適為

25%

，因為濃度小于或大于此濃度對反應(yīng)的影響是

生成氣體體積較少

．
②在合適的硫酸濃度下，應(yīng)選擇最合適的反應(yīng)溫度為

70

℃．
③除選用適當(dāng)?shù)臏囟群秃线m濃度的硫酸之外，在反應(yīng)過程中，為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，應(yīng)增加

振蕩

操作，更有利于氣體的制備．
④該研究小組為了研究

固液接觸面積

 對該反應(yīng)速率的影響，在28℃進(jìn)行了如下實驗．

試管編號	A	B
試管內(nèi)藥品	1g塊狀大理石與5mL25%稀硫酸	1g小顆粒大理石與5mL25%稀硫酸
現(xiàn)象和比較	有少量氣泡	迅速產(chǎn)生較多氣泡

Answer 1

分析：（1）熟悉常見儀器的名稱和用途；
（2）根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的原理、步驟及注意事項進(jìn)行分析，寫出反應(yīng)的方程式；
（3）根據(jù)氫氣和空氣的密度的關(guān)系進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)二氧化碳的溶解性進(jìn)行分析；
（5）對比裝置C、B，分析在控制反應(yīng)進(jìn)行操作上簡便性；
（6）①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析濃度對反應(yīng)速率的影響；
②根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析溫度對反應(yīng)速率的影響；
③根據(jù)防止硫酸鈣覆蓋在大理石上分析應(yīng)進(jìn)行的操作；
④根據(jù)藥品的接觸面積對反應(yīng)的影響分析．

解答：解：（1）標(biāo)號儀器的名稱是a酒精燈，b長頸漏斗；
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的屬于加熱固體制取氣體，應(yīng)選用裝置A．，由于氧氣的密度大于空氣、不易溶于水，所以收集裝置可選用裝置D或E，反應(yīng)的方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，該反應(yīng)由一種物質(zhì)生成了三種物質(zhì)屬于分解反應(yīng)，用排水法收集氧氣時，氧氣集滿的實驗現(xiàn)象是：有氣泡從集氣瓶口往外冒出；
（3）由于氫氣的密度小于空氣的密度，所以用E裝置收集氫氣，則氫氣應(yīng)從d 口通入； 
（4）由于二氧化碳能溶于水，所以其中在水面上放一層植物油的目的是防止二氧化碳溶于水；
（5）裝置C相對于裝置B在操作方面的優(yōu)勢為：隨開隨用，隨關(guān)隨停；
（6）①稀硫酸與大理石反應(yīng)，在28℃時，選用硫酸的濃度最合適為25%，因為濃度小于或大于此濃度對反應(yīng)的影響是 生成氣體體積較少；
②在合適的硫酸濃度下，應(yīng)選擇最合適的反應(yīng)溫度為70℃；
③為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，應(yīng)增加振蕩 操作，更有利于氣體的制備；
④通過反應(yīng)的速率可以看出，該研究小組為了研究固液接觸面積 對該反應(yīng)速率的影響，在28℃進(jìn)行了如下實驗．
故答為：
（1）酒精燈，長頸漏斗；
（2）A，D或E，2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，分解，防止高錳酸鉀粉末堵塞導(dǎo)管影響氣體導(dǎo)出，有氣泡從集氣瓶口往外冒出；
（3）d；
（4）防止二氧化碳溶于水；
（5）隨開隨用，隨關(guān)隨停；
（6）①25%，生成氣體體積較少；②70； ③振蕩；④固液接觸面積．

點(diǎn)評：熟練掌握實驗室中制取氣體的發(fā)生裝置和收集裝置的選擇依據(jù)，并能作出正確的選擇，記住常見氣體制取的反應(yīng)原理，并能夠正確書寫化學(xué)方程式．