Question

10．某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組探究氣體制取的實驗原理與方法．
（1）甲同學(xué)將課本的基礎(chǔ)知識進(jìn)行整理如下圖，請你幫助他完成相關(guān)內(nèi)容．

制取氣體	所需藥品	裝置連接順序	反應(yīng)的化學(xué)方程式
氧氣	氯酸鉀和 二氧化錳
二氧化碳 （干燥）	大理石和 稀鹽酸

（2）乙同學(xué)設(shè)計的實驗裝置（如下圖），既可用于制取氣體，又可用于驗證物質(zhì)性質(zhì)．當(dāng)打開
K₁、關(guān)閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置可直接進(jìn)行的實驗是②（填序號）．
①大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳
②鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣
（3）丙同學(xué)認(rèn)為在不改變I、Ⅱ、Ⅲ裝置的儀器及位置的前提下，該裝置可用于過氧化鈉（Na₂O₂）與水反應(yīng)制取氧氣，另一產(chǎn)物為氫氧化鈉．她的改進(jìn)措施是把Ⅱ中的進(jìn)氣管加長的集氣瓶底部，出氣管變短．
（4）丁同學(xué)打開K₂、關(guān)閉K₁，利用I、Ⅲ裝置來驗證生成的二氧化碳中含有水蒸氣，此時C 中盛放的物質(zhì)是白色硫酸銅固體，可以觀察到的現(xiàn)象是白色變藍(lán)色．
（5）對用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取O₂后的固體殘渣（假定已完全反應(yīng)）作如下回收處理：
通過以下四步實驗操作回收二氧化錳．正確操作的先后順序是bcda
（填寫選項序號）．    a．烘干    b．溶解    c．過濾    d．洗滌．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集；二氧化碳可以用濃硫酸干燥；當(dāng)打開K₁、關(guān)閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置可直接進(jìn)行的實驗是：鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，因為進(jìn)氣管短；改進(jìn)措施是：把Ⅱ中的進(jìn)氣管加長的集氣瓶底部，出氣管變短；打開K₂、關(guān)閉K₁，利用I、Ⅲ裝置來驗證生成的二氧化碳中含有水蒸氣，此時C 中盛放的物質(zhì)是白色硫酸銅固體，可以觀察到的現(xiàn)象是白色變藍(lán)色；對用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取O₂后的固體殘渣（假定已完全反應(yīng)）作如下回收處理：溶解、過濾、洗滌、烘干，四步實驗操作回收二氧化錳．

解答 解：（1）如果用氯酸鉀制氧氣就需要加熱，氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，配平即可；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集；二氧化碳可以用濃硫酸干燥；故答案為：BC或BD；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；AED；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）當(dāng)打開K₁、關(guān)閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置可直接進(jìn)行的實驗是：鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，因為進(jìn)氣管短；故答案為：②；
（3）改進(jìn)措施是：把Ⅱ中的進(jìn)氣管加長的集氣瓶底部，出氣管變短；故答案為：把Ⅱ中的進(jìn)氣管加長的集氣瓶底部，出氣管變短；
（4）打開K₂、關(guān)閉K₁，利用I、Ⅲ裝置來驗證生成的二氧化碳中含有水蒸氣，此時C 中盛放的物質(zhì)是白色硫酸銅固體，可以觀察到的現(xiàn)象是白色變藍(lán)色；故答案為：白色硫酸銅固體；白色變藍(lán)色；
（5）對用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取O₂后的固體殘渣（假定已完全反應(yīng)）作如下回收處理：溶解、過濾、洗滌、烘干，四步實驗操作回收二氧化錳；故答案為：bcda；

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫、氣體的干燥和混合物的分離等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．