Question

20．如圖所示裝置常用于實驗室制取氣體．根據(jù)給出的裝置回答下列問題：

（1）指出編號儀器名稱：①鐵架臺，②長頸漏斗．
（2）實驗室利用A裝置制取氧氣，反應(yīng)原理用化學(xué)方程式表示為：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．利用C裝置收集氧氣的最佳時刻是導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)冒出．用收集到的氧氣完成硫粉燃燒實驗后，還需向集氣瓶內(nèi)加入適量氫氧化鈉溶液，目的是吸收二氧化硫．
（3）制取并收集二氧化碳應(yīng)選擇的裝置是BE（從A-E中選擇），使用該套裝置制取氣體的突出優(yōu)點是可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，該反應(yīng)原理用化學(xué)方程式表示為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．若改用F裝置收集二氧化碳，則氣體應(yīng)從b端進入．制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氫氣體與水蒸氣，可使用G、H裝置將以上雜質(zhì)氣體除去，則裝置正確的連接順序是：混合氣體→e→f→c→d（用端口字母表示）．
（4）甲烷是一種無色、無味、難溶于水的氣體，實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷，則實驗室制取并收集甲烷應(yīng)選擇的裝置組合是AC．
（5）若鋅和鎂混合物的質(zhì)量為4.8g與100g稀硫酸恰好完全反應(yīng)，則該稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)可能是BC（填字母）．
 A．5%    B．10%    C．15%   D． 20%

Answer 1

分析 （1）據(jù)常用儀器回答；
（2）A裝置適用于加熱固體制取氣體，且試管口無棉花，說明是用加熱氯酸鉀的方法制取氧氣，據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；排水法收集氧氣的最佳時刻是導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)均勻冒出時，硫燃燒生成的二氧化硫有毒，可用氫氧化鈉溶液吸收；
（3）據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，據(jù)氣體的密度和溶解性選擇收集裝置，裝置B可通過彈簧夾的開閉隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳、水和二氧化碳，據(jù)此書寫方程式，二氧化碳的密度比空氣大，所以應(yīng)從b導(dǎo)管進氣；
（4）根據(jù)制取甲烷是加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物選擇發(fā)生裝置；根據(jù)甲烷的密度和溶水性選擇收集方法；
（5）如果4.8g全是金屬鋅，根據(jù)計算求最少需要硫酸的質(zhì)量；因為是鋅和鎂混合物，因此硫酸的量介于兩者之間．

解答 解：（1）編號儀器分別是鐵架臺、長頸漏斗；
（2）A裝置適用于加熱固體制取氣體，且試管口無棉花，說明是用加熱氯酸鉀的方法制取氧氣，方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；排水法收集氧氣的最佳時刻是導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)均勻冒出時，因為開始出來的氧氣中含有空氣；硫燃燒生成的二氧化硫有毒，可用氫氧化鈉溶液吸收；
（3）實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸常溫反應(yīng)，不需加熱，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B，二氧化碳的密度比空氣大且能溶于水，所以用向上排空氣法收集；裝置B打開彈簧夾，鹽酸和大理石接觸生成二氧化碳，關(guān)閉彈簧夾，試管內(nèi)壓強增大，將鹽酸壓入長頸漏斗，固液分離，反應(yīng)停止；反應(yīng)方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳的密度比空氣大，所以應(yīng)從b導(dǎo)管進氣，將空氣擠壓到集氣瓶上部通過長導(dǎo)管排盡；
（4）因制取甲烷是加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物，是固固加熱反應(yīng)，可選用的發(fā)生裝置是A；因甲烷的密度小于空氣的密度，并且難溶于水，可用C排水法收集收集；
（5）如果4.8g全是金屬鎂，根據(jù)Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，計算求最多需要硫酸的質(zhì)量是19.6g；如果4.8g全是金屬鋅，根據(jù)Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，計算求最少需要硫酸的質(zhì)量是7.24g；因為是鋅和鎂混合物，因此硫酸的量介于兩者之間．
故答案為：（1）鐵架臺、長頸漏斗；
（2）2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑、導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)冒出、吸收二氧化硫；
（3）BE、可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止、CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑、b、e f c d；
（4）AC；
（5）BC．

點評 本題主要考查實驗設(shè)計、雜質(zhì)去除和化學(xué)方程式的書寫等方面的知識，能較好考查學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用能力．