1 [2025 江苏常州质检,中]某兴趣小组根据如图所示装置进行实验,请回答下列问题。

(1)写出仪器①的名称: 。
(2)实验室选用装置 A 制氧气的化学方程式为 ,发生装置还可选用装置 B,相对于装置 A 而言,装置 B 的优点是 。
(3)向装置 A 中加入少量某种固体,然后加入过量稀盐酸,立即发生剧烈反应并产生大量气泡,固体迅速消失,产生的气体通入紫色石蕊试液,试液变为红色,则该固体物质最可能是下列物质中的 (填序号)。
A.碳酸钙粉末 B.块状石灰石
(4)用装置 C 制氧气,反应的化学方程式为 。
(5)实验室用无水醋酸钠固体和碱石灰加热制取甲烷气体。甲烷的密度比空气小,不溶于水。选用装置 制备和收集甲烷。
(6)实验室制备气体时,下列因素中不需要考虑的是 (填序号)。
A.药品是否易得,药品中是否含有要制备气体的组成元素
B.反应条件是否易于控制,反应速率是否适中
C.操作是否简便易行、安全可靠、节能环保
D.所要制备的气体是否溶于水

1.(1)分液漏斗
(2)$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O +O_{2}\uparrow}$ 可以控制反应速率
(3)A
(4)$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{△}K_{2}MnO_{4} +MnO_{2} +O_{2}\uparrow}$
(5)CD(或 CE)
(6)D
【解析】(1)仪器①的名称为分液漏斗。
(2)装置 A 为固液常温型气体发生装置,适用于过氧化氢分解制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为 $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O +O_{2}\uparrow}$;相较于装置 A,装置 B 中分液漏斗可控制液体的滴加速度,从而控制反应速率。
(3)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,碳酸钙和稀盐酸反应能生成二氧化碳,且碳酸钙粉末与稀盐酸反应剧烈,块状石灰石的主要成分是碳酸钙,但块状石灰石与稀盐酸反应较为平缓,故选 A。
(4)装置 C 为固体加热型气体发生装置,且试管口塞有一团棉花,适用于加热高锰酸钾制氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为 $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{△}K_{2}MnO_{4} +MnO_{2} +O_{2}\uparrow}$。
(5)制取甲烷应选用固固加热型气体发生装置,即装置 C,甲烷密度比空气小,不溶于水,收集装置选 D 或 E。
(6)实验室制备气体时,应考虑药品是否易得,药品中是否含有要制备气体的组成元素,反应条件是否易于控制,反应速率是否适中及操作是否简便易行、安全可靠、节能环保等,不需要考虑所制备的气体是否溶于水。故选 D。

2 新考法[2026重庆沙坪坝区期中,中]科学探究与实践能力是我们应不断培养的学科核心素养。实验课上,同学们做了电解水的实验。
(1)电解水时,如何检验正极产生的气体?

(填操作、现象、结论)。
(2)某同学在做电解水实验时,向水中加入氯化钠,发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。
【提出问题】加入氯化钠的水通电时,石墨电极上分别生成了什么气体?
【查阅资料】①氯气($\ce{Cl_{2}}$)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,不可燃,常温下1体积水里约能溶解2体积的氯气,但氯气基本不溶于饱和的氯化钠溶液;②饱和氯化钠溶液是指在一定量的水中加入适量氯化钠固体直到不再溶解时得到的液体混合物。③石墨电极不参与反应,两电极各产生一种气体。
【作出猜想】猜想一:氧气和氯气。猜想二:氢气和氧气。猜想三:。
【设计实验】用如图所示装置来电解饱和氯化钠溶液,并收集两个电极上产生的气体。

| 实验步骤 | 实验现象 | 解释或结论 |
| --- | --- | --- |
| ①按照如图装置,通电一段时间后,用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体,观察气体颜色 | 试管a收集到黄绿色气体,试管b收集到无色气体 | 猜想错误 |
| ②用拇指堵住试管b,移近点燃的酒精灯,移开拇指 | 听到尖锐爆鸣声 | 证明试管b中收集到的气体为,猜想正确 |
【实验结论】
(3)在通电条件下,饱和氯化钠溶液中的氯化钠和水反应除生成两种气体外,还生成了氢氧化钠,请写出该反应的化学方程式:。
【反思与评价】
(4)根据以上原理分析,通过电解水实验推断水的组成元素时(填“能”或“不能”)用氯化钠代替氢氧化钠来增强导电性。

2.(1)收集一瓶正极产生的气体,将带火星的木条伸入瓶中,观察到木条复燃,说明该气体是氧气
(2)氢气和氯气 二 氢气 三
(3)$\ce{2H_{2}O +2NaCl\xlongequal{通电}2NaOH +H_{2}\uparrow +Cl_{2}\uparrow}$
(4)不能
【解析】(1)电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,氧气具有助燃性,检验正极产生的气体的方法可以为收集一瓶正极产生的气体,将带火星的木条伸入瓶中,观察到木条复燃,说明该气体是氧气。
(2)结合猜想一、二,则猜想三为氢气和氯气。氯气为黄绿色气体,氢气、氧气均无色,实验步骤①观察到试管 a 收集到黄绿色气体,说明生成了氯气,则猜想二错误;实验步骤②用拇指堵住试管 b,移近点燃的酒精灯,移开拇指,听到尖锐爆鸣声,说明试管 b 中收集到的气体为氢气,猜想三正确。
(3)水与氯化钠在通电条件下反应生成氢氧化钠、氢气和氯气,化学方程式为 $\ce{2H_{2}O +2NaCl\xlongequal{通电}2NaOH +H_{2}\uparrow +Cl_{2}\uparrow}$。
(4)根据题述原理分析,通过电解水实验推断水的组成元素时不能用氯化钠代替氢氧化钠。