Question

（2013?雞西模擬）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（如圖1）．
（1）甲同學(xué)將課本的基礎(chǔ)知識進(jìn)行整理如下表，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（如圖2），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 （Na₂O_2）與水反應(yīng)制取氧氣，另一產(chǎn)物為氫氧化鈉，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑

；她的改進(jìn)措施是

將裝置Ⅱ中長導(dǎo)管接裝置I出氣管，打開K₁、K₂

．
（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

無水硫酸銅

，可以觀察到的現(xiàn)象是

固體變成藍(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：
①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
②用所得氯化鉀晶體配制50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氯化鉀溶液，需要氯化鉀的質(zhì)量為

2.5g

．
③過濾、蒸發(fā)時都需用到的儀器是

C

（填序號）．
A．酒精燈  B．燒杯  C．玻璃棒  D．漏斗  E．量筒．

Answer 1

分析：（1）用氯酸鉀和二氧化錳反應(yīng)制取氧氣需要加熱反應(yīng)，據(jù)此選擇發(fā)生裝置；又因氧氣的密度大于空氣的密度，并且不易溶于水，選擇收集裝置；然后寫出化學(xué)反應(yīng)式即可；大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，是固液在常溫下反應(yīng)，據(jù)此選擇發(fā)生裝置；根據(jù)二氧化碳密度大于空氣的密度，易溶于水，選擇收集裝置；又因為要收集干燥的二氧化碳，所以要連接裝置E；
（2）觀察圖示可知是固液在常溫下的反應(yīng)，并且收集氣體的密度應(yīng)小于空氣的密度，然后選擇即可；
（3）根據(jù)反應(yīng)物是過氧化鈉（Na₂O_2）與水，生成物是氧氣和氫氧化鈉寫出化學(xué)反應(yīng)式即可；因氧氣密度比空氣大，所以應(yīng)將裝置Ⅱ進(jìn)出氣體導(dǎo)管交換一下即可；
（4）根據(jù)檢驗水的存在可以用無水硫酸銅分析；
（5）①考查分離可溶物與不溶物的操作順序，必須先過濾雜質(zhì)，再溶解、烘干；
②需要根據(jù)公式：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

溶質(zhì)質(zhì)量

溶液質(zhì)量

×100%進(jìn)行計算；
③要對比分析過濾和蒸發(fā)所用到的儀器．

解答：解：（1）用氯酸鉀和二氧化錳反應(yīng)制取氧氣需要加熱反應(yīng)，我們可選用B作為發(fā)生裝置；又因氧氣的密度大于空氣的密度，并且不易溶于水，可選C或D作為收集裝置，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，是固液在常溫下反應(yīng)，可用裝置A作為發(fā)生裝置；二氧化碳密度大于空氣的密度，易溶于水，我們用裝置D收集，又因為要收集干燥的二氧化碳，所以要在AD之間連接裝置E；該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）根據(jù)裝置I、Ⅱ的導(dǎo)管進(jìn)出口順序可知，裝置Ⅱ只能用來收集密度比空氣小的氣體，因此利用裝置I、Ⅱ可收集H₂．故選②；
（3）反應(yīng)物是過氧化鈉（Na₂O₂）與水，生成物是氧氣和氫氧化鈉，此反應(yīng)的化學(xué)式是：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
她的改進(jìn)措施是將裝置Ⅱ中長導(dǎo)管接裝置I出氣管，打開K₁、K₂；
（4）根據(jù)檢驗水的存在可以用無水硫酸銅，無水硫酸銅和水反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅晶體；
（5）①制取氧氣實驗結(jié)束后，剩余藥品為：氯化鉀和二氧化錳，氯化鉀可溶于水而二氧化錳不溶于水，分離可溶物與不溶物而要獲得不溶物的操作順序為：溶解、過濾、洗滌、烘干；
②根據(jù)公式：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

溶質(zhì)質(zhì)量

溶液質(zhì)量

×100% 可知：溶質(zhì)質(zhì)量=50g×5%=2.5g；
③通過分析比較過濾和蒸發(fā)所用到的儀器，在過濾時用玻璃棒引流，蒸發(fā)時用玻璃棒攪拌．
故答案是：
（1）

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	BC/BD	2KClO3 MnO2 . △ 2KCl+3O2↑
二氧化碳（干燥）	大理石和稀鹽酸	AED	CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

（2）②
（3）2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；將裝置Ⅱ中長導(dǎo)管接裝置I出氣管，打開K₁、K₂；
（4）無水硫酸銅；固體變成藍(lán)色；
（5）①bcda；②2.5g；③C．

點(diǎn)評：本題綜合考查了學(xué)生的基本實驗?zāi)芰Γ�涉及裝置選擇、連接、實驗基本操作、化學(xué)計算等知識．要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識方可做好此題．