Question

16．化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學，幾位同學根據(jù)下列各實驗裝置圖（如下圖），設(shè)計和討論了以下問題：

（1）萬超同學說：“選擇 A 與 D 組合成裝置并在試管口加一團棉花可制取氧氣，其反 應(yīng)的化學方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．”
（2）周琦同學說：“利用過氧化氫溶液和二氧化錳在實驗室制取 O₂，可選用裝置 B，在該反應(yīng)中二氧化錳起催化 作用，其中儀器①的名稱為長頸漏斗 ．”
（3）文淵同學說：“C 裝置裝滿水后可以收集并儲存 O₂，需要 O₂時可用水將裝置中 的 O₂排出，水應(yīng)從a（填“a”或“b”）端通入．”
（4）東升同學說：“我看到課外資料上介紹，實驗室可用塊狀硫化亞鐵（FeS）與稀 硫酸在常溫下反應(yīng)制取硫化氫氣體（H₂S）．硫化氫氣體的密度比空氣大，能溶于水形 成氫硫酸．”根據(jù)以上知識，我現(xiàn)在明白了：實驗室制取硫化氫氣體應(yīng)選用的發(fā)生裝 置和收集裝置分別是B和F．
（5）已知有如下反應(yīng)可以發(fā)生：HCl+NaOH=NaCl+H₂O，白色的硫酸銅粉末遇水 變藍色．如下圖所示，將鋅粒放入盛有稀鹽酸的容器中，反應(yīng)發(fā)生一段時間后，給裝 置 D 中的藥品加熱，稍后可見 E 中白色粉末變藍．

①E 中白色粉末變藍說明 D 中反應(yīng)產(chǎn)物有H₂O生成，裝置 D 中反應(yīng)發(fā)生 一段時間后可觀察到的現(xiàn)象是固體顆粒由黑變紅．
②裝置 C 的作用是干燥H₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置的特點來確定制取氧氣的藥品和高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣分析解答；
（2）根據(jù)實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的原理和實驗室常用儀器進行分析；
（3）根據(jù)水的密度比氧氣的密度大進行分析；
（4）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的密度和溶解性選擇收集方法；
（5）①白色的硫酸銅遇到水變藍，據(jù)此可檢驗是否有水生成；根據(jù)進行解答；
②根據(jù)氫氣與氧化銅的反應(yīng)需要加熱，則氫氣必須是干燥的進行分析．

解答 解：（1）裝置A適用于固體加熱制取氧氣，實驗室常用加熱高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣，如果用高錳酸鉀加熱制氧氣時，試管口要放一團棉花，防止高錳酸鉀粉末進入導管；高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；
故答案為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣，二氧化錳在此反應(yīng)中起催化作用，圖中儀器①的名稱為長頸漏斗；
故答案為：催化；長頸漏斗；
（3）C置還可以收集和儲備氧氣，若要用水將裝置中的氧氣排出，因為水的密度比氧氣的密度大，應(yīng)將水從a端通入，把氧氣從b端排出；
故答案為：a；
（4）實驗室制取硫化氫氣體是固體和液體反應(yīng)，不需要加熱，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是B，硫化氫密度比空氣大，能溶于水，故收集裝置是F
故答案為：B；F；
（5）①白色的硫酸銅遇到水變藍，所以E中白色粉末變藍說明D中反應(yīng)產(chǎn)物有H₂O生成；裝置 D 中反應(yīng)是氫氣與氧化銅的反應(yīng)，氫氣將氧化銅還原生成單質(zhì)銅，氧化銅為黑色，單質(zhì)銅為紅色，所以可觀察到的現(xiàn)象是固體顆粒由黑變紅；
故答案為：H₂O；固體顆粒由黑變紅；
②制取的氫氣中混有水，由于氫氣與氧化銅的反應(yīng)需要加熱，所以需要用濃硫酸干燥氫氣；
故答案為：干燥H₂．

點評 本考點主要考查了常用儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．