Question

10．結(jié)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(yīng)選用的裝置是A和D（填字母代號），發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)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(dǎo)管．用D裝置收集氣體是，當(dāng)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(yīng)的速率，應(yīng)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(yīng)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(yīng)從d端通入（填“c”或“d”）．用裝置C制取氫氣，在反應(yīng)過程中，要停止該反應(yīng)的操作是關(guān)閉活塞，過一會兒反應(yīng)就會停止，其原因是關(guān)閉活塞，試管內(nèi)的氣體無法排出，導(dǎo)致試管內(nèi)氣壓增大，將液體壓入長頸漏，固液分離，反應(yīng)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(wǎng)，同樣可以制取，若改用隔離鋁絲網(wǎng)做，那么產(chǎn)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(xué)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(jù)反應(yīng)原理書寫方程式，并據(jù)注意事項和排水法收集氣體分析解答；
（3）要控制反應(yīng)速率，可將長頸漏斗換為分液漏斗或注射器，裝入藥品前應(yīng)該檢驗氣密性；
（4）根據(jù)所要收集的氣體的密度確定進入的導(dǎo)管，并據(jù)密閉裝置內(nèi)壓強增大，使固液反應(yīng)物分離解答．
（5）據(jù)鋁和鹽酸反應(yīng)生成氫氣、銅與鹽酸不反應(yīng)的角度分析．

解答 解：（1）根據(jù)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(yīng)的化學(xué)反應(yīng)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(dǎo)管，利用排水法收集氣體時，當(dāng)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(yīng)的速率，應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)過程中，將導(dǎo)管處的活塞關(guān)閉，則試管內(nèi)產(chǎn)生H₂不能導(dǎo)出，氣體壓強增大，導(dǎo)致試管內(nèi)液面下降，使液體與固體脫離接觸，反應(yīng)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(wǎng)，同樣可以制取，因為銅與鹽酸不反應(yīng)，如改用隔離鋁絲網(wǎng)，那么產(chǎn)生的后果是 收集的氣體不純，其原因是鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式 是：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；銅與鹽酸不反應(yīng)，說明銅排在順序表中氫的后面，鋁與鹽酸反應(yīng)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(dǎo)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(guān)閉活塞，試管內(nèi)的氣體無法排出，導(dǎo)致試管內(nèi)氣壓增大，將液體壓入長頸漏，固液分離，反應(yīng)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(xué)方程式的書寫、實驗注意事項等方面的知識，書寫化學(xué)方程式時要注意遵循質(zhì)量守恒定律，所以同學(xué)們要加強基礎(chǔ)知識的積累，以便靈活運用．