Question

13．實(shí)驗(yàn)課上，同學(xué)們利用下列裝置進(jìn)行氣體制備的學(xué)習(xí)．

（1）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品為大理石（或石灰石） 和稀鹽酸．
（2）反應(yīng)裝置：
a．寫出圖中標(biāo)號(hào)的儀器名稱：
①鐵架臺(tái)；②長(zhǎng)頸漏斗；③錐形瓶；④集氣瓶；
b．檢驗(yàn)發(fā)生裝置B氣密性的方法是關(guān)閉止水夾，從長(zhǎng)頸漏斗向錐形瓶中注入水，直到浸沒長(zhǎng)頸漏斗末端，繼續(xù)注入水，如果長(zhǎng)頸漏斗中液面不下降，說明裝置不漏氣．
c．氣體制取：
寫出實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣的文字表達(dá)式高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣、實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的文字表達(dá)式碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳．
實(shí)驗(yàn)室收集氧氣和二氧化碳都能用的收集裝置是C．（填字母編號(hào)，下同）如需控制反應(yīng)速率，只需將B（填裝置編號(hào)）的長(zhǎng)頸漏斗換成分液漏斗即可（填儀器名稱）．
d．驗(yàn)滿：收集二氧化碳可選用C裝置，如何驗(yàn)滿將燃燒的木條放在集氣瓶口，木條熄滅說明已滿．
收集純凈的氧氣可選用E裝置，如何驗(yàn)滿集氣瓶口有大氣泡冒出說明已收集滿．
e．檢驗(yàn)：檢驗(yàn)二氧化碳的文字表達(dá)式為：氫氧化鈣+二氧化碳→碳酸鈣+水．檢驗(yàn)氧氣的方法為將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，若木條復(fù)燃說明是氧氣．此外，也可用加熱碳酸氫鈉固體（產(chǎn)物為碳酸鈉、二氧化碳、水）來制取二氧化碳，若用此法來制取收集二氧化碳，應(yīng)選用的裝置組合為AC，該反應(yīng)的文字表達(dá)式碳酸氫鈉$\stackrel{加熱}{→}$碳酸鈉+水+二氧化碳．
（3）欲使用裝置F用排空氣法來收集二氧化碳，則氣體應(yīng)該從a（填“a”或“b”）端通入；若用該裝置驗(yàn)滿二氧化碳，操作方法為將燃燒的木條放在b處，木條熄滅說明已滿．
（4）某興趣小組同學(xué)將帶火星的木條伸入到收集滿氧氣的集氣瓶?jī)?nèi)，木條復(fù)燃，拿出木條，蓋好集氣瓶．過一會(huì)兒，再用帶火星的木條伸入瓶?jī)?nèi)，木條仍然復(fù)燃．重復(fù)以上操作，直到木條不再復(fù)燃．據(jù)此現(xiàn)象你能得到的結(jié)論是氧氣可使帶火星的木條復(fù)燃，能支持燃燒
（5）反思：實(shí)驗(yàn)室常用亞硫酸鈉固體與稀硫酸液體在常溫下反應(yīng)制取二氧化硫，同時(shí)生成硫酸鈉和水．二氧化硫是無色有刺激性氣味的氣體，它的密度比空氣大，易溶于水并能和水反應(yīng)生成亞硫酸（顯酸性）．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化硫，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是B，收集裝置是F，集滿一試管二氧化硫氣體倒扣在滴有紫色石蕊試液的水中，觀察到的現(xiàn)象是：紫色石蕊試液變紅，試管內(nèi)液面上升．

Answer 1

分析 （1）熟悉實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品；
（2）a、熟悉常見和常用的化學(xué)儀器，了解它們的作用；
b、明確檢查裝置的氣密性的方法，就要使裝置內(nèi)外形成氣壓差；
c、據(jù)制取氧氣和二氧化碳的反應(yīng)原理書寫表達(dá)式，氧氣和二氧化碳的密度均比空氣的密度大，可用向上排空氣法收集；分液漏斗可逐滴滴加液體，從而可控制反應(yīng)速率；
d、二氧化碳密度比空氣大且能溶于水，可用向上排空氣法收集，驗(yàn)滿二氧化碳可用燃燒的木條放于集氣瓶口觀察木條是否復(fù)燃進(jìn)行判斷；收集純凈的氧氣可用排水法，據(jù)排水法收集判斷是否收集滿；
e、檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水，據(jù)反應(yīng)原理書寫表達(dá)式，檢驗(yàn)氧氣用帶火星的木條伸入瓶?jī)?nèi)觀察是否復(fù)燃進(jìn)行判斷；據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，據(jù)反應(yīng)原理書寫表達(dá)式；
（3）二氧化碳密度比空氣大，所以應(yīng)從長(zhǎng)管進(jìn)氣，將燃燒的木條放于短管口處進(jìn)行驗(yàn)滿；
（4）根據(jù)現(xiàn)象判斷氧氣的性質(zhì)；
（5）根據(jù)信息：實(shí)驗(yàn)室常用亞硫酸鈉固體與稀硫酸液體在常溫下反應(yīng)制取二氧化硫（SO₂）．選擇發(fā)生裝置；
根據(jù)信息：密度比空氣大，易溶于水并能和水反應(yīng)生成亞硫酸和亞硫酸能使?jié)駶?rùn)的pH試紙變紅．選擇收集裝置；
根據(jù)亞硫酸也能使紫色的石蕊試液變?yōu)榧t色 判斷現(xiàn)象．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室常用石灰石（或大理石）和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳；
（2）a、標(biāo)號(hào)儀器分別是鐵架臺(tái)、長(zhǎng)頸漏斗、錐形瓶和水槽；
b、檢查發(fā)生裝置B氣密性的方法是：關(guān)閉止水夾，從長(zhǎng)頸漏斗向錐形瓶中注入水，直到浸沒長(zhǎng)頸漏斗末端，繼續(xù)注入水，如果長(zhǎng)頸漏斗中液面不下降，說明裝置不漏氣；
c、加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式是：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸常溫反應(yīng)，大理石的主要成分碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的文字表達(dá)式是：碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳；
氧氣和二氧化碳的密度均比空氣的密度大，可用向上排空氣法收集；分液漏斗可逐滴滴加液體，從而可控制反應(yīng)速率；
d、二氧化碳密度比空氣大且能溶于水，可用向上排空氣法收集，驗(yàn)滿二氧化碳可用燃燒的木條放于集氣瓶口觀察木條是否復(fù)燃進(jìn)行判斷；氧氣不易溶于水，所以收集純凈的氧氣可用排水法，收集滿的標(biāo)志是集氣瓶口有大氣泡冒出；
e、檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水，文字表達(dá)式是：氫氧化鈣+二氧化碳→碳酸鈣+水；檢驗(yàn)氧氣用帶火星的木條伸入瓶?jī)?nèi)觀察是否復(fù)燃進(jìn)行判斷；
加熱碳酸氫鈉固體（產(chǎn)物為碳酸鈉、二氧化碳、水）來制取二氧化碳，若用此法來制取收集二氧化碳，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，二氧化碳可用向上排空氣法收集；反應(yīng)的文字表達(dá)式是：碳酸氫鈉$\stackrel{加熱}{→}$碳酸鈉+水+二氧化碳；
（3）二氧化碳密度比空氣大，所以應(yīng)從長(zhǎng)管進(jìn)氣，將燃燒的木條放于短管口處觀察是否熄滅進(jìn)行驗(yàn)滿；
（4）帶火星的木條伸入瓶?jī)?nèi)，木條仍然復(fù)燃，說明氧氣可使帶火星的木條復(fù)燃，能支持燃燒；
（5）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室常用亞硫酸鈉固體與稀硫酸液體在常溫下反應(yīng)制取二氧化硫（SO₂），是固液常溫型，故選擇發(fā)生裝置B；
因?yàn)槎�氧化硫密度比空氣大，易溶于水并能和水反�?yīng)生成亞硫酸，有刺激性氣味，所以要選用F收集，還要進(jìn)行尾氣處理；將收集滿SO₂的試管倒扣在滴有紫色石蕊試液的水中，二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸能使紫色的石蕊試液變?yōu)榧t色；二氧化硫氣體能溶解于水，試管中氣壓會(huì)減小，故試管內(nèi)液面上升；觀察到的現(xiàn)象是變?yōu)榧t色，試管內(nèi)液面上升；
故答案為：
（1）大理石（或石灰石）；稀鹽酸；
（2）a、鐵架臺(tái)；長(zhǎng)頸漏斗；錐形瓶；集氣瓶；
b、關(guān)閉止水夾，從長(zhǎng)頸漏斗向錐形瓶中注入水，直到浸沒長(zhǎng)頸漏斗末端，繼續(xù)注入水，如果長(zhǎng)頸漏斗中液面不下降，說明裝置不漏氣；
c、高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；碳酸氫鈉$\stackrel{加熱}{→}$碳酸鈉+水+二氧化碳；C；B；長(zhǎng)頸漏斗；分液漏斗；
d、C；將燃燒的木條放在集氣瓶口，木條熄滅說明已滿；E；集氣瓶口有大氣泡冒出說明已收集滿；
e、氫氧化鈣+二氧化碳→碳酸鈣+水；將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，若木條復(fù)燃說明是氧氣；AC；碳酸氫鈉$\stackrel{加熱}{→}$碳酸鈉+水+二氧化碳；
（3）a；將燃燒的木條放在b處，木條熄滅說明已滿；
（4）氧氣可使帶火星的木條復(fù)燃，能支持燃燒；
（5）B；F；紫色石蕊試液變紅；試管內(nèi)液面上升．

點(diǎn)評(píng) 氣體的制取是初中重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)之一，既是難重點(diǎn)，又是考查熱點(diǎn)，理解反應(yīng)原理，掌握裝置的選擇依據(jù)、氣體的檢驗(yàn)、驗(yàn)滿、收集方法，了解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)是解決該類問題的關(guān)鍵．