Question

10．結合圖示實驗裝置，回答下列問題．

（1）圖1中a、b儀器的名稱：a錐形瓶，b集氣瓶．
（2）如果選用高錳酸鉀來制取和收集比較純凈的氧氣，應選用的裝置是A和D（填字母代號），發(fā)生的化學反應方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，棉花團的作用是防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管．用D裝置收集氣體是，當集氣瓶口有大氣泡冒出時，說明集氣瓶已收滿氣體．
（3）若用B裝置來制取氣體，要控制反應的速率，應將長頸漏斗改為分液漏斗（或注射器）；A、B兩個制取裝置，在裝入藥品前都應先檢查裝置的氣密性．
（4）實驗室制取氫氣時，如用E裝置收集H₂，則氣體應從d端通入（填“c”或“d”）．用裝置C制取氫氣，在反應過程中，要停止該反應的操作是關閉活塞，過一會兒反應就會停止，其原因是關閉活塞，試管內的氣體無法排出，導致試管內氣壓增大，將液體壓入長頸漏，固液分離，反應停止．
（5）用C裝置在實驗室制取CO₂時，若多孔隔板改成隔離銅網，同樣可以制取，若改用隔離鋁絲網做，那么產生的后果是收集的二氧化碳不純，其原因是：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑（用化學方程式表示），說明金屬活動性Cu＜Al（選填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）要掌握各種儀器的名稱；
（2）用高錳酸鉀固體制氧氣需要加熱，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，收集純凈的氧氣用排水法，據反應原理書寫方程式，并據注意事項和排水法收集氣體分析解答；
（3）要控制反應速率，可將長頸漏斗換為分液漏斗或注射器，裝入藥品前應該檢驗氣密性；
（4）根據所要收集的氣體的密度確定進入的導管，并據密閉裝置內壓強增大，使固液反應物分離解答．
（5）據鋁和鹽酸反應生成氫氣、銅與鹽酸不反應的角度分析．

解答 解：（1）根據圖中儀器的圖形和用途，a是錐形瓶，b是集氣瓶．
（2）用高錳酸鉀固體制氧氣需要加熱，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，氧氣不易溶于水，所以收集純凈的氧氣用排水法，加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應的化學反應方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．加熱時試管口放棉花是為了防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管，利用排水法收集氣體時，當集氣瓶口有大氣泡冒出時則說明收集滿了；
（3）若用B裝置來制取氣體，要控制反應的速率，應將長頸漏斗改為 分液漏斗，分液漏斗下端有一個活塞，可隨時控制加入液體的量，或換為注射器；制取氣體的裝置，在裝入藥品前都應先 檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣；
（4）實驗室制取氫氣時，如用E裝置收集H₂，由于氫氣的密度比空氣小，則氣體應從 d端通入，將空氣擠壓到集氣瓶底部從c端排出；用裝置C制取氫氣，在反應過程中，將導管處的活塞關閉，則試管內產生H₂不能導出，氣體壓強增大，導致試管內液面下降，使液體與固體脫離接觸，反應將自行停止；
（5）用C裝置在實驗室制取CO₂時，若多孔隔板改成隔離銅網，同樣可以制取，因為銅與鹽酸不反應，如改用隔離鋁絲網，那么產生的后果是 收集的氣體不純，其原因是鋁的化學性質比較活潑，能和鹽酸反應生成氫氣，反應的化學方程式 是：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；銅與鹽酸不反應，說明銅排在順序表中氫的后面，鋁與鹽酸反應說明鋁排在順序表中氫的前面，則鋁的活動性比銅強；
故答案為：
（1）錐形瓶；集氣瓶；
（2）A；D；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管；集氣瓶口有大氣泡冒出；
（3）分液漏斗（或注射器）；檢查裝置的氣密性．
（4）d；關閉活塞，試管內的氣體無法排出，導致試管內氣壓增大，將液體壓入長頸漏，固液分離，反應停止；
（5）收集的二氧化碳不純；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；＜．

點評 本題主要考查氣體的制取方法和化學方程式的書寫、實驗注意事項等方面的知識，書寫化學方程式時要注意遵循質量守恒定律，所以同學們要加強基礎知識的積累，以便靈活運用．