Question

5．實驗室制取氣體常常用到下列裝置，根據(jù)給出的裝置回答下列問題：

（1）若該實驗選擇裝置A來制取氧氣，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）若選擇高錳酸鉀制取并收集較純凈的O₂，則應(yīng)選擇裝置BC．該套裝置有一處不足的地方，請你加以改進(jìn)：大試管口應(yīng)放一團棉花，以防止KMnO₄的顆粒進(jìn)入導(dǎo)氣管．
（3）用圖F裝置可以收集和干燥氧氣：若廣口瓶充滿水來收集氧氣，氣體應(yīng)從b（填“a”或“b”）端通入；若氣體從a端通入廣口瓶，廣口瓶內(nèi)應(yīng)盛裝濃硫酸（填試劑的名稱）來干燥氧氣．
（4）某同學(xué)從上述裝置圖中選用適當(dāng)裝置成功的制備和收集了二氧化碳．選用的裝置是AD（填字母）．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，為了進(jìn)一步驗證產(chǎn)生的氣體是二氧化碳，該同學(xué)將氣體通入圖F裝置中，則F裝置中應(yīng)加入的試劑為Ca（OH）₂（填化學(xué)式）．若在F裝置中加入紫色石蕊試液，觀察到的現(xiàn)象是溶液變紅．得出的結(jié)論是CO₂溶于水，溶液顯酸性．

Answer 1

分析 本題是氣體的制取與收集的方法以及儀器選擇問題，要根據(jù)具體氣體的制取方法和性質(zhì)綜合考慮裝置的選擇，同時對不同的裝置的優(yōu)劣作出評價．

解答 解：（1）對于A裝置制取氧氣，由于裝置沒有酒精燈，所以應(yīng)該用過氧化氫和二氧化錳反應(yīng)制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
  （2）高錳酸鉀是固體，需要加熱，發(fā)生裝置可以選用裝置B；不易溶于水，可以用排水法收集較純凈的氧氣；該實驗在試管口放一團棉花，是防止高錳酸鉀顆粒隨著氣流進(jìn)入導(dǎo)管堵塞導(dǎo)管．
  （3）用圖F裝置可以收集和干燥氧氣：前一裝置為收集裝置，若廣口瓶充滿水來收集氧氣，氧氣的密度小于水的密度，所以應(yīng)該是短進(jìn)長出．而后一裝置為干燥裝置，所以應(yīng)該是長進(jìn)短出，同時選用濃硫酸做干燥劑．
  （4）由于碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)制二氧化碳，是用固體和液體，不需要加熱，所以發(fā)生裝置選A，二氧化碳的密度大于空氣的密度，且能溶于水，所以收集裝置選擇D；反應(yīng)的方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳性質(zhì)能使澄清石灰水變渾濁，F(xiàn)裝置中應(yīng)加入的試劑為澄清石灰水；當(dāng)加入紫色石蕊時，溶液變?yōu)榧t色，得出的結(jié)論是CO₂溶于水，溶液顯酸性．
故答案為：（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）BC、大試管口應(yīng)放一團棉花，以防止KMnO₄的顆粒進(jìn)入導(dǎo)氣管；
（3）b、濃硫酸；
（4）AD、CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑、Ca（OH）₂、溶液變紅、CO₂溶于水，溶液顯酸性

點評 注意不同制取與收集方法的微小細(xì)節(jié)差異，以免答非所問．