Question

某化學(xué)課外活動(dòng)小組進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)按要求回答：

（1）小強(qiáng)想用高錳酸鉀制取純凈的氧氣，他應(yīng)選擇上述裝置中的

 

（填字母）進(jìn)行組裝．你認(rèn)為A裝置中還缺少

 

 該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為

 

．當(dāng)氧氣收集滿并取出集氣瓶后，停止該實(shí)驗(yàn)的正確操作步驟是先

 

后

 

（2）對(duì)用高錳酸鉀制取O₂后的固體殘?jiān)�，屬�?div id="nqnacfx" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

（填“純凈物或混合物”），通過(guò)以下四步實(shí)驗(yàn)操作可回收二氧化錳．正確操作的先后順序是

 

（填寫(xiě)選項(xiàng)序號(hào)） 
A．烘干          b．溶解       c．過(guò)濾           d．洗滌
（提醒：錳酸鉀能溶于水，二氧化錳難溶于水）
濾液蒸發(fā)結(jié)晶可得到錳酸鉀晶體，在蒸發(fā)操作中玻璃棒的作用是

 

（3）實(shí)驗(yàn)室制取和收集CO₂ 時(shí)應(yīng)選用

 

裝置反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是

 

，小紅同學(xué)制取CO₂后，準(zhǔn)備在F中盛裝某種有色溶液檢驗(yàn)CO₂，該試劑的名稱(chēng)是

 

在瓶中發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是

 

，小明同學(xué)探究B裝置時(shí)，對(duì)此裝置作了改進(jìn)，改進(jìn)的裝置如圖所示．改進(jìn)后該裝置的優(yōu)點(diǎn)是

 

（4）實(shí)驗(yàn)室在常溫下用塊狀電石與水反應(yīng)制取微溶于水的乙炔氣體，該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制加水速度，以免劇烈反應(yīng)放熱引起發(fā)生裝置炸裂．你認(rèn)為B裝置應(yīng)如何改進(jìn)才符合要求

 

（5）如圖是實(shí)驗(yàn)室常用的兩個(gè)氣體制備、收集、凈化的多種功能裝置．

①若制備的氣體是氧氣，Y是黑色粉末，則甲中反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：

 

②若A、C端相連制取并收集氧氣，須將裝置乙處理

 

．
③若X是稀鹽酸、Y是石灰石，用甲、丙裝置組成制取收集CO₂氣體的系列裝置．用丙裝置收集CO₂，丙中植物油的作用

 

，用讀取量筒中水的體積可得知?dú)怏w的體積，讀得量筒里水的體積注意事項(xiàng)

 

、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,量氣裝置,實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理,制取氧氣的操作步驟和注意點(diǎn),二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專(zhuān)題：常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）從用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，在生成氧氣的同時(shí)，還有錳酸鉀和二氧化錳生成，反應(yīng)需要加熱，用排空氣法收集時(shí)，外界的空氣會(huì)進(jìn)入集氣瓶導(dǎo)致收集的氧氣不純，而排水法是一個(gè)相對(duì)密閉的環(huán)境，收集到的氧氣較為純凈；制取氧氣時(shí)，由于高錳酸鉀粉末會(huì)隨著氧氣流進(jìn)入導(dǎo)管繼續(xù)進(jìn)入水槽，使水槽中的水變紅，為避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，往往會(huì)要試管口放一棉花團(tuán)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束，停止加熱時(shí)要先把導(dǎo)管移出水面去分析解答；
（2）對(duì)用高錳酸鉀制取O₂后的固體殘?jiān)�，完全反�?yīng)后物質(zhì)是錳酸鉀和二氧化錳，所以根據(jù)物理性質(zhì)的不同可以分離，加水溶解后，二氧化錳留在濾紙上，錳酸鉀進(jìn)入濾液，然后蒸發(fā)結(jié)晶即可；濾液蒸發(fā)結(jié)晶可得到錳酸鉀晶體，在蒸發(fā)操作中玻璃棒的作用是邊加熱邊攪拌，防止局部溫度過(guò)高，造成液體飛濺
（3）發(fā)生裝置的選擇要看反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；收集裝置的選擇要看氣體的密度和溶解性；據(jù)反應(yīng)原理寫(xiě)出符號(hào)表達(dá)式；二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，能使紫色的石蕊試液變紅色；改進(jìn)后該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；
（4）利用分液漏斗的作用來(lái)改裝，分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)就是能控制滴加液體的速度；
（5）若制備的氣體是氧氣，Y是黑色粉末，推測(cè)Y為二氧化錳，則用雙氧水制取氧氣，故可書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)制取并收集CO₂氣體，是固-液不加熱反應(yīng)判斷；干燥氣體常用的液體干燥劑是濃硫酸；二氧化碳能溶于水，所以水面上放一層植物油的目的是隔離二氧化碳與水，防止二氧化碳溶于水，并結(jié)合題意回答

解答：解：（1）用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，在生成氧氣的同時(shí)，還有錳酸鉀和二氧化錳生成，所以化學(xué)方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；由于反應(yīng)需要加熱，所以發(fā)生裝置選擇A；由于收集的氧氣不易溶于水，故可用排水法收集；又由于密度比空氣大，故可以用向上排空氣法進(jìn)行收集，由于用排空氣法收集時(shí)，外界的空氣會(huì)進(jìn)入集氣瓶導(dǎo)致收集的氧氣不純，而排水法E是一個(gè)相對(duì)密閉的環(huán)境，收集到的氧氣較為純凈；制取氧氣時(shí)，由于高錳酸鉀粉末會(huì)隨著氧氣流進(jìn)入導(dǎo)管繼續(xù)進(jìn)入水槽，使水槽中的水變紅，為避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，往往會(huì)要試管口放一棉花團(tuán)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束，停止加熱時(shí)要先把導(dǎo)管移出水面；否則停止加熱后，隨著試管溫度的降低，試管內(nèi)氣體的體積越來(lái)越小，壓強(qiáng)也越來(lái)越小，外部氣壓大于試管內(nèi)氣壓，就會(huì)使水槽內(nèi)的水倒吸到試管內(nèi)，引起試管溫度驟然降低，導(dǎo)致試管炸裂．
（2）對(duì)用高錳酸鉀制取O₂后的固體殘?jiān)�，完全反�?yīng)后物質(zhì)是錳酸鉀和二氧化錳，根據(jù)兩種物質(zhì)的溶解性不同，錳酸鉀溶于水，二氧化錳不溶于水，可以采用溶解、過(guò)濾、洗滌、烘干回收二氧化錳；濾液蒸發(fā)結(jié)晶可得到錳酸鉀晶體，在蒸發(fā)操作中玻璃棒的作用是邊加熱邊攪拌，防止局部溫度過(guò)高，造成液體飛濺；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取CO₂的原理是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，屬于“固液不加熱型”，二氧化碳密度比空氣大，能夠溶于水，故選擇的裝置是B和C；F中放入紫色的石蕊試液，通入二氧化碳，由于CO₂+H₂O═H₂CO₃，碳酸能使紫色的石蕊試液變紅色；改裝后的儀器中，當(dāng)夾子a夾住橡膠管時(shí)，試管內(nèi)的壓強(qiáng)增大，液體會(huì)進(jìn)入到長(zhǎng)頸漏斗中去，當(dāng)液體和塑料板上的固體分開(kāi)不接觸時(shí)，反應(yīng)即可停止，放開(kāi)夾子，液體和塑料板上的固體接觸，反應(yīng)開(kāi)始，故該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；
（4）要想嚴(yán)格控制加水速度，需要將B中長(zhǎng)頸漏斗換成分液漏斗（或注射器）；
（5）①若制備的氣體是氧氣，Y是黑色粉末，推測(cè)Y為二氧化錳，則用雙氧水制取氧氣，方程式是2H₂0₂

MnO2  .

2H₂0+0₂↑；
②若A、C端相連制取并收集氧氣，須將裝置乙處理是乙中裝滿水；
③二氧化碳能溶于水，且可與水發(fā)生反應(yīng)，乙中的植物油就起到隔離二氧化碳和水，避免二氧化碳和水反應(yīng)的可能，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；用讀取量筒中水的體積可得知?dú)怏w的體積，讀得量筒里水的體積注意事項(xiàng)：
視線必須與液體凹液面的最低處保持水平，注入液體后，要等一會(huì)，使附著在內(nèi)壁上的液體流下來(lái)，再讀取刻度值．
故答案為：
（1）AE、棉花團(tuán)、2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑、把導(dǎo)管移出水面、熄滅酒精燈；
（2）bcda、攪拌，防止局部溫度過(guò)高而造成液滴飛濺；
（3）AC、CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O、紫色的石蕊試液、CO₂+H₂O═H₂CO₃、能隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；
（4）將B中長(zhǎng)頸漏斗換成分液漏斗（或注射器）；
（5）①2H₂0₂

MnO2  .

2H₂0+0₂↑；②乙中裝滿水；③隔離二氧化碳與水，防止二氧化碳溶于水、視線必須與液體凹液面的最低處保持水平、注入液體后，要等一會(huì)，使附著在內(nèi)壁上的液體流下來(lái)，再讀取刻度值．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查氣體的實(shí)驗(yàn)室制法原理和裝置選擇，同時(shí)進(jìn)行類(lèi)比訓(xùn)練和知識(shí)延伸，與混合物的分離聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行考查．