Question

9．某校化學研究性學習小組共同探究制取氣體的原理、方法及性質的有關實驗．
（1）甲同學將所學氣體制取的知識整理如下，請你幫助他完成相關內容．

①寫出如圖1所示中有標號儀器的名稱：a長頸漏斗；b水槽．
②甲同學若選用高錳酸鉀制取氧氣，他應選擇的發(fā)生裝置是A（填序號，下同），如果他想得到較純凈的氧氣，應選擇的收集裝置是C．反應的化學方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
③甲同學若選用B裝置來制取氧氣，其反應的方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
④實驗室可用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣．則實驗室制取氨氣應選擇的發(fā)生裝置是A．
（2）乙同學設計的實驗裝置（如圖2），既可用于制取氣體，又可用于探究物質性質．
①當打開K₁、關閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置可進行的實驗是B（填序號）．
A．用大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳
B．用鋅與稀硫酸在常溫下反應制取氫氣
②當打開K₂、關閉K₁，利用I、Ⅲ裝置可以證明二氧化碳與水發(fā)生了反應，則燒杯中應放入的試劑是紫色石蕊試液，反應的化學方程式為CO₂+H₂O=H₂CO₃ ．
③小明認為在不改變Ⅰ、Ⅱ裝置的儀器及位置的前提下，該裝置可用于雙氧水制取氧氣，他的做法是把Ⅱ裝滿水．
（3）為了測定能使帶火星的木條復燃時氧氣的最低含量是多少，課外活動小組的同學們進行了實驗探究．他們設計的實驗方案是先將氧氣和空氣按不同的體積比收集在集氣瓶里．收集氣體的裝置如圖3所示．收集氣體的方法是：在150mL集氣瓶里裝滿水，塞緊膠塞并關閉活塞b，打開活塞a通入氧氣，把瓶里的水排入量筒，當量筒內的水達到設定的體積后立即關閉活塞a，然后打開活塞b通入空氣，把瓶里的水全部排入量筒．若要收集一瓶含氧氣的體積分數約為60%的氣體，則停止通入氧氣時量筒內水的體積約為75mL．

Answer 1

分析 長頸漏斗方便加液體藥品，水槽是盛水的儀器；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，排水法收集的氧氣比較純凈．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．實驗室可用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣，因此需要加熱．乙同學設計的實驗裝置（如圖2），當打開K₁、關閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置可進行的實驗是：用鋅與稀硫酸在常溫下反應制取氫氣，因為氫氣的密度比空氣��；當打開K₂、關閉K₁，利用I、Ⅲ裝置可以證明二氧化碳與水發(fā)生了反應，則燒杯中應放入的試劑是紫色石蕊試液，二氧化碳和水生成碳酸；小明認為在不改變Ⅰ、Ⅱ裝置的儀器及位置的前提下，該裝置可用于雙氧水制取氧氣，他的做法是把Ⅱ裝滿水，因為氧氣的密度比水�。�氧氣的總量為150mL×60%=90mL，氮氣的體積是：150mL-90mL=60mL；空氣的體積是：60mL÷$\frac{4}{5}$=75mL，那么停止通入氧氣時量筒內水的體積約為：150mL-75mL=75mL．

解答 解：（1）長頸漏斗方便加液體藥品，水槽是盛水的儀器，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，排水法收集的氧氣比較純凈；高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，要注意配平；實驗室可用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣，因此需要加熱；故答案為：①長頸漏斗；水槽；②A；C；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；③2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；④A；
（2）乙同學設計的實驗裝置（如圖2），當打開K₁、關閉K₂時，利用I、Ⅱ裝置可進行的實驗是：用鋅與稀硫酸在常溫下反應制取氫氣，因為氫氣的密度比空氣��；當打開K₂、關閉K₁，利用I、Ⅲ裝置可以證明二氧化碳與水發(fā)生了反應，則燒杯中應放入的試劑是紫色石蕊試液，二氧化碳和水生成碳酸；小明認為在不改變Ⅰ、Ⅱ裝置的儀器及位置的前提下，該裝置可用于雙氧水制取氧氣，他的做法是把Ⅱ裝滿水，因為氧氣的密度比水小，故答案為：①B；②紫色石蕊試液；CO₂+H₂O=H₂CO₃；③把Ⅱ裝滿水；
（3）氧氣的總量為150mL×60%=90mL，氮氣的體積是：150mL-90mL=60mL；空氣的體積是：60mL÷$\frac{4}{5}$=75mL，那么停止通入氧氣時量筒內水的體積約為：150mL-75mL=75mL；故答案為：75；

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，同時也考查了化學方程式的書寫、注意事項和有關的計算等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．