Question

10．實驗室常用圖1裝置制取氣體，請你根據(jù)所學知識回答下列問題．
（1）儀器a的名稱是酒精燈，a應在固定試管之前（選填“前”或“后”）放置．
（2）實驗室制取氧氣時，常用A裝置制取并在試管口塞一團棉花，其化學反應方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；若選用B裝置制取，其化學反應方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．選用的收集裝置是C（填字母序號）若改用如圖2裝置收集氣體，則氣體應從b進（填“a”或“b”）
（3）甲同學在實驗室制取二氧化碳的研究中，進行了如下實驗：

藥品實驗編號	甲	乙	丙	丁
大理石	mg，塊狀	mg，塊狀	mg，粉末狀	mg，粉末狀
鹽酸（過量）	wg，稀鹽酸	wg，濃鹽酸	wg，稀鹽酸	wg，濃鹽酸

Ⅰ．上述實驗中反映的化學方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
Ⅱ．若要研究鹽酸濃度大小對反應的影響，可選擇實驗甲與乙對照（選填實驗編號）．
Ⅲ．除鹽酸的濃度外，上述實驗研究的另一個影響反應的因素是固體反應物的顆粒大�。ɑ蚍磻�物的接觸面積）；．
Ⅳ．研究發(fā)現(xiàn)酸的濃度越大，產生的氣體的速度越快，與甲比較，對丁分析正確的是AB
A．反應更為劇烈                B．最終剩余溶液的質量更小
C．產生的二氧化碳的質量更大      D．粉末狀大理石利用率更高
（4）乙同學也取了一定濃度的鹽酸與石灰石反應制取氣體，并將生成的氣體通入澄清石灰水中，未見變渾濁．為探究其原因，進行了如下過程：
【作出猜想】
A．石灰水已經完全變質；  B．氣體中有揮發(fā)出來的HCl氣體．
【實驗探究】
①取少量石灰水于試管中，并向試管中滴加幾滴無色酚酞試液，振蕩，觀察到溶液變紅色．于是排除了猜想A，你認為排除猜想A的理由是酚酞試液變紅，說明溶液中存在堿性物質Ca（OH）₂．
②乙同學想探究所得氣體中是否有揮發(fā)出來的HCl氣體，設計如下實驗．請你幫他完成實驗，填寫以下表格：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
將生成的氣體通入AgNO3溶液中	產生白色沉淀	氣體中有HCl

【查閱資料】
碳酸鈉溶液中通入二氧化碳發(fā)生反應：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃
【拓展延伸】
如果用上述原料制得純凈的二氧化碳氣體，所選儀器的連接順序為BHEC（填字母）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱和連接儀器 的順序進行分析；
（2）A裝置制取并在試管口塞一團棉花，說明是用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，據(jù)反應原理書寫方程式，B裝置屬于固液常溫型，用過氧化氫制取氧氣可用此發(fā)生裝置，據(jù)反應原理書寫方程式；并根據(jù)氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，氧氣密度比水小進行分析；
（3）大理石的主要成分是碳酸鈣，與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析比較解答；
（4）【實驗探究】①根據(jù)堿能使酚酞變紅色進行分析；
②根據(jù)氯離子和銀離子會生成氯化銀沉淀進行分析；
【拓展延伸】根據(jù)實驗室制取二氧化碳的反應物是固體和液體，反應條件生成物，生成的二氧化碳中含有氯化氫氣體、水蒸氣，需要先用碳酸氫鈉溶液將氯化氫除去，再用濃硫酸干燥，然后用向上排空氣法收集二氧化碳進行分析．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，a是酒精燈，連接儀器時應該按照從下到上的順序，所以酒精燈應在固定試管之前放置；
（2）A裝置制取并在試管口塞一團棉花，說明是用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，反應的化學方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，B裝置屬于固液常溫型，用過氧化氫制取氧氣可用此發(fā)生裝置，反應的化學方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，所以收集氧氣可以用排水法和向上排空氣法進行收集，選用的收集裝置是C，氧氣密度比水小，所以改用圖2裝置收集氧氣，則氣體應從b進入；
（3）Ⅰ、碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
Ⅱ、對比實驗數(shù)據(jù)可見，甲和乙均為mg塊狀大理石，wg鹽酸，但是鹽酸的濃度不同；
Ⅲ、甲和丙對比，乙和丁對比可知，實驗研究的另一個影響反應的因素是固體反應物的顆粒大小（或反應物的接觸面積）；故填：
Ⅳ、甲和丁對比可知，丁中反應之間的接觸面積大，鹽酸濃度大，所以反應的速率更快；
丁為濃鹽酸，具有揮發(fā)性，所以溶液的質量更�。�
因為并不知道大理石與鹽酸是否完全反應還是哪一種物質有剩余，故無法判斷產生二氧化碳的質量粉末狀大理石利用率．
故填：ab；
（4）【實驗探究】①堿能使酚酞變紅色，所以排除猜想A的理由是：酚酞試液變紅，說明溶液中存在堿性物質Ca（OH）₂；
②氯離子和銀離子會生成氯化銀沉淀，氯化氫溶于水形成鹽酸，所以

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
將生成的氣體通入AgNO3 溶液中	產生白色沉淀	氣體中有HCl

【拓展延伸】實驗室制取二氧化碳的反應物是固體和液體，反應條件生成物，生成的二氧化碳中含有氯化氫氣體、水蒸氣，需要先用碳酸氫鈉溶液將氯化氫除去，再用濃硫酸干燥，然后用向上排空氣法收集二氧化碳，所選儀器的連接順序為BHEC；
故答案為：（1）酒精燈；前；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；C，b；
（3）Ⅰ、CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
Ⅱ、乙；
Ⅲ、固體反應物的顆粒大�。ɑ蚍磻�物的接觸面積）；
Ⅳ、AB；
（4）【實驗探究】①酚酞試液變紅，說明溶液中存在堿性物質Ca（OH）₂；
②

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
將生成的氣體通入AgNO3 溶液中	產生白色沉淀	氣體中有HCl

【拓展延伸】BHEC．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，對影響實驗速率的因素的探究、化學方程式的書寫以及儀器的組裝，對氣體的檢驗等知識，發(fā)生裝置依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇，是一道不錯的綜合題．