Question

實驗室常用下列裝置制取氣體，請你根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題．

（1）寫出編號所指儀器的名稱：①

長頸漏斗

；
（2）以上裝置圖中共有兩處明顯的錯誤，請你找出錯誤的地方填在下列橫線上：

A裝置的試管口沒有略向下傾斜；E裝置的導(dǎo)管沒有伸到集氣瓶的底部

．
將上述錯誤裝置改進(jìn)后，請繼續(xù)回答下列問題．
（3）小亮利用上述裝置制取氧氣后發(fā)現(xiàn)：收集的氧氣占集氣瓶容積的60%（空氣占40%）時，能使帶火星的木條復(fù)燃．那么，使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣濃度的最低值是多少呢？使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法是否可靠呢？小亮對此展開探究：
第一組實驗：取5只集氣瓶，編號為①、②、③、④、⑤，按要求收集氣體．將帶火星的木條依次插入①～⑤號瓶中，記錄實驗現(xiàn)象．
小亮在前一組實驗的基礎(chǔ)上又做了第二、三組實驗，三組實驗的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象見下表．

	第一組					第二組					第三組
集氣瓶編號	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的O2占容積的體積分?jǐn)?shù)（%）	l0	20	30	40	50	3l	33	35	37	39	34
帶火星木條的狀況	微亮	亮	很亮	復(fù)燃	復(fù)燃	很亮	很亮	復(fù)燃	復(fù)燃	復(fù)燃	很亮

請根據(jù)實驗回答下列問題：
①為了達(dá)到實驗?zāi)康男×吝x用A和E裝置制取和收集氧氣并在A裝置的試管口加一團(tuán)棉花，請寫出利用該裝置制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．
②集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)=收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)+瓶中空氣占容積的體積分?jǐn)?shù)×

21

%．
③采取“半值法”探究能減少實驗次數(shù)．例如：第一組實驗若按③、④的編號順序進(jìn)行實驗，即可確定下一組實驗收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)在30%～40%之間，從而省去編號為①、②、⑤的實驗．同理，第二組實驗可以省去的實驗編號為

①④⑤

．
④小亮通過計算知道了使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣濃度的最低值，同時發(fā)現(xiàn)使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法并不可靠．
（4）你和小明還一起利用上述裝置進(jìn)行實驗室制取二氧化碳的探究．
①選擇藥品．小明對三組藥品進(jìn)行了研究，實驗記錄如下：

組別	藥品	實驗現(xiàn)象
①	塊狀石灰石和稀鹽酸	產(chǎn)生氣泡速率適中
②	塊狀石灰石和稀硫酸	產(chǎn)生氣泡速率緩慢并逐漸停止
③	碳酸鈉粉末和稀鹽酸	產(chǎn)生氣泡速率很快

從制取和收集的角度分析，一般選擇第①組藥品，不選用第③組藥品的原因是

反應(yīng)速率太快，不便于收集氣體

；
②選擇裝置．通過對制取氣體裝置的分析，他選擇用B或者C的發(fā)生裝置．
③制取氣體．將藥品裝入所選裝置制取氣體，欲制取2.2克的二氧化碳?xì)怏w，則至少需要含雜質(zhì)20%的石灰石多少克？

Answer 1

分析：長頸漏斗方便加液體藥品；圖中共有兩處明顯的錯誤，分別是：A裝置的試管口沒有略向下傾斜；E裝置的導(dǎo)管沒有伸到集氣瓶的底部；制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水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．氧氣約占空氣體積的21%，由表格的信息可知：第二組實驗可以省去的實驗編號為：①④⑤；從制取和收集的角度分析，一般選擇第①組藥品，不選用第③組藥品的原因是：反應(yīng)速率太快，不便于收集氣體；

解答：解：（1）長頸漏斗方便加液體藥品，故答案為：長頸漏斗
（2）圖中共有兩處明顯的錯誤，分別是：A裝置的試管口沒有略向下傾斜；E裝置的導(dǎo)管沒有伸到集氣瓶的底部；故答案為：A裝置的試管口沒有略向下傾斜；E裝置的導(dǎo)管沒有伸到集氣瓶的底部；
（3）如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，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；氧氣約占空氣體積的21%，第二組實驗可以省去的實驗編號為：①④⑤；故答案為：①2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；②21；③①④⑤
（4）從制取和收集的角度分析，一般選擇第①組藥品，不選用第③組藥品的原因是：反應(yīng)速率太快，不便于收集氣體；故答案為：①反應(yīng)速率太快，不便于收集氣體；
③解：設(shè)需要含雜質(zhì)20%的石灰石的質(zhì)量為x
       CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
        100                  44
    （1-20%）x              2.2g     

100

44

=

(1-20%)x

2.2g

    x=6.25g
答：需要含雜質(zhì)20%的石灰石的質(zhì)量是6.25g．
故答案為：6.25g

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)方程式的書寫和有關(guān)的計算等，綜合性比較強(qiáng)．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)；有關(guān)的計算要準(zhǔn)確．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．