Question

1．某化學(xué)興趣小組利用圖1裝置探究制取氣體的原理、方法及性質(zhì)．結(jié)合裝置圖，回答下列問題：

（1）寫出裝置圖中標(biāo)號儀器的名稱：a長頸漏斗；b錐形瓶．
（2）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，在A-E中所選用的發(fā)生裝置為B（填字母），選擇此發(fā)生裝置的依據(jù)是反應(yīng)條件為固體與液體不加熱，也可以選用F裝置，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是控制反應(yīng)的發(fā)生與停止．
（3）收集某氣體只能用D裝置，由此推測該氣體具有的物理性質(zhì)是易溶于水、密度小于空氣；
（4）實(shí)驗(yàn)室用裝置A制取氧氣的化學(xué)方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)．若用圖2裝置收集氧氣，則氣體從a端進(jìn)入（填字母）．

（5）實(shí)驗(yàn)室常用加熱醋酸鈉和堿石灰的固體混合物來制取甲烷（CH₄）氣體，甲烷是一種無色無味、密度比空氣小、極難溶于水的氣體．可用于制備甲烷的裝置是A（填標(biāo)號）．為得到干燥的甲烷氣體，還需將氣體通入濃硫酸中（填物質(zhì)的名稱）．
（6）某小組設(shè)計(jì)了如圖3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K₁、關(guān)閉K₂時(shí)，利用I、Ⅱ裝置，可進(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
②當(dāng)打開K₂、關(guān)閉K₁時(shí)，可以利用I、Ⅲ裝置制得二氧化碳并驗(yàn)證其性質(zhì)．若驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是二氧化碳，該同學(xué)將氣體通入Ⅲ中，則該裝置中應(yīng)加入的試劑為Ca（OH）₂（填化學(xué)式）．若在Ⅲ裝置中加入紫色石蕊試液，觀察到的現(xiàn)象是紫色石蕊變紅色．得出的結(jié)論是H₂O+CO₂=H₂CO₃．（用化學(xué)方程式表達(dá)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，該反應(yīng)的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，F(xiàn)裝置可以通過裝置內(nèi)壓強(qiáng)的改變實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)D裝置收集氣體的方法是向下排空氣法進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，氧氣的密度比空氣大進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取甲烷的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，濃硫酸有吸水性進(jìn)行分析；
（6）①根據(jù)該裝置適合固液常溫型制取氣體，并且氣體的密度比空氣小進(jìn)行分析；
②根據(jù)氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅色進(jìn)行分析．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，a是長頸漏斗，b是錐形瓶；
（2）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↑，該反應(yīng)的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，所以選用的發(fā)生裝置為B，F(xiàn)裝置可以通過裝置內(nèi)壓強(qiáng)的改變實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離，所以選用F裝置的優(yōu)點(diǎn)是：控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；
（3）D裝置收集氣體的方法是向下排空氣法，所以收集某氣體只能用D裝置，由此推測該氣體具有的物理性質(zhì)是：易溶于水，密度小于空氣；
（4）高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)，氧氣的密度比空氣大，所以用圖2裝置收集氧氣，則氣體從a端進(jìn)入；
（5）實(shí)驗(yàn)室制取甲烷的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，所以用于制備甲烷的裝置是A，濃硫酸有吸水性，所以為得到干燥的甲烷氣體，還需將氣體通入濃硫酸中；
（6）①由裝置圖可知?dú)怏w的密度必須比空氣密度小，聚集在上方，使空氣從下方被排出，由于二氧化碳密度比空氣大，所以不能制取和收集二氧化碳，氫氣密度比空氣密度小，所以可以用來制取和收集氫氣，故選：b；
②氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅色，所以驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是二氧化碳，該同學(xué)將氣體通入Ⅲ中，則該裝置中應(yīng)加入的試劑為Ca（OH）₂，若在Ⅲ裝置中加入紫色石蕊試液，觀察到的現(xiàn)象是：紫色石蕊變紅色，得出的結(jié)論是H₂O+CO₂=H₂CO₃．
故答案為：（1）長頸漏斗，錐形瓶；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，B，反應(yīng)條件為固體與液體不加熱，控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；
（3）易溶于水，密度小于空氣；
（4）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，分解，a；
（5）A，濃硫酸；
（6）b，Ca（OH）₂，紫色石蕊變紅色，H₂O+CO₂=H₂CO₃．

點(diǎn)評 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．