Question

13．现有下列实验装置示意图．结合实验装置图回答有关问题．

（1）A装置中a仪器的名称是酒精灯．
（2）选用A或B装置都能制备的气体是氧气，用A装置制取该气体的化学反应方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，收集该气体可选用的装置为（填序号，答出一种即可）D或E．
（3）用B装置还可以制取二氧化碳气体，制取该气体时，在锥形瓶加入的是石灰石，在分液漏斗中加入稀盐酸；
（4）现有如下资料：
通常状况下，NO₂是一种密度比空气大的有毒气体，能与水发生反应；NO₂能与碱溶液反应生成盐和水．实验室制取少量NO₂气体的方法：废铜和浓硝酸反应，生成硝酸铜、水和NO₂气体．制取NO₂的反应方程式为Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
①制取NO₂的发生装置是B；
②若用F装置来收集NO₂，气体应从接口②（填序号，下同）处进入集气瓶，从环保的角度考虑，在制取NO₂时你认为在装置F后连接的装置是H．

Answer 1

分析 （1）由仪器的用途及图去分析；
（2）从选用A（加热高锰酸钾）或B（过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物）装置都能制备的气体是氧气，A装置的特点是加热固体制取气体，且试管口有棉花团，故所选药品为高锰酸钾；由于氧气不易溶于水，所以可用排水法收集，氧气的密度比空气大，故可用向上排空气法收集；
（3）由实验室制取二氧化碳气体的药品为大理石和稀盐酸，二者接触就会发生反应，生成氯化钙和水和二氧化碳，由于反应物是液体和固体且不需要加热去分析；
（4）从废铜和浓硝酸反应，生成硝酸铜、水和NO₂气体去分析；
①由反应物是固体和液体（铜和浓硝酸），且反应不需要加热；
②若用F装置来收集NO₂，气体应从②导管进入；由于二氧化氮是空气污染物，由题目中可知“NO₂能与碱溶液反应生成盐和水”，故可在装置F后可连接一个尾气处理装置，可用氢氧化钠溶液来吸收．

解答 解：（1）由仪器的用途及图可知a为酒精灯；
（2）选用A（加热高锰酸钾）或B（过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物）装置都能制备的气体是氧气，A装置的特点是加热固体制取气体，且试管口有棉花团，故所选药品为高锰酸钾；用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在生成氧气的同时，还有锰酸钾和二氧化锰生成，所以化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；由于氧气不易溶于水，所以可用排水法收集，氧气的密度比空气大，故可用向上排空气法收集；
（3）由实验室制取二氧化碳气体的药品为大理石和稀盐酸，二者接触就会发生反应，生成氯化钙和水和二氧化碳，由于反应物是液体和固体且不需要加热，故可用B来做发生装置；制取气体时先把石灰石放入锥形瓶中，再从长颈漏斗中加入稀盐酸；
（4）废铜和浓硝酸反应，生成硝酸铜、水和NO₂气体，所以制取NO₂的反应方程式为：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
①由反应物是固体和液体（铜和浓硝酸），且反应不需要加热，故发生装置可选B；
②若用F装置来收集NO₂，气体应从②导管进入，由于二氧化氮的密度比空气大，二氧化氮沉积在集气瓶的底部，由下而上，充满集气瓶；由于二氧化氮是空气污染物，由题目中可知“NO₂能与碱溶液反应生成盐和水”，故可在装置F后可连接一个尾气处理装置，可用氢氧化钠溶液来吸收．
故答案为：
（1）酒精灯
（2）氧气      2KMnO ₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑            D或E      
（3）二氧化碳             石灰石        稀盐酸
（4）Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O          
 ①B        ②②H．

点评 实验室制取气体时，发生装置的选择取决于反应物的状态和反应条件；收集装置的选择取决于水溶性和气体的密度；考查了实验室制取氧气的反应原理，及注意事项，是考试的重点也是中考的重点．