2.化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。

(1)写出标号仪器的名称:a.
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气,可采用的装置组合为
(3)装置C和装置A比较,选择C装置制取$\ce{CO_{2}}$的优点是
(4)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的混合固体制取甲烷气体,已知甲烷的密度比空气小且难溶于水,应选择的制取装置为
(1)写出标号仪器的名称:a.
长颈漏斗
;b. 水槽
。(2)实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气,可采用的装置组合为
BD
(填序号),装入药品后还需添加的用品是一团棉花
,该反应的化学方程式是$2\ce{KMnO_{4}}\xlongequal{△}\ce{K_{2}MnO_{4}}+\ce{MnO_{2}}+\ce{O_{2}}\uparrow$
。(3)装置C和装置A比较,选择C装置制取$\ce{CO_{2}}$的优点是
控制反应的发生和停止
。(4)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的混合固体制取甲烷气体,已知甲烷的密度比空气小且难溶于水,应选择的制取装置为
BE 或 BF
(填序号)。答案
2.(1)长颈漏斗 水槽
(2)BD 一团棉花
$2\ce{KMnO_{4}}\xlongequal{△}\ce{K_{2}MnO_{4}}+\ce{MnO_{2}}+\ce{O_{2}}\uparrow$
(3)控制反应的发生和停止
(4)BE 或 BF
(2)BD 一团棉花
$2\ce{KMnO_{4}}\xlongequal{△}\ce{K_{2}MnO_{4}}+\ce{MnO_{2}}+\ce{O_{2}}\uparrow$
(3)控制反应的发生和停止
(4)BE 或 BF
解析
【分析】
本题围绕实验室制取气体的装置选择与仪器识别展开,解题思路如下:
1. 识别仪器:根据仪器的结构和用途,判断标号a、b对应的仪器名称。
2. 高锰酸钾制氧气:发生装置需选固体加热型(B),收集干燥氧气不能用排水法,需用向上排空气法(D);高锰酸钾加热时要在试管口放棉花防止粉末进入导管,再书写对应反应方程式。
3. 对比装置A与C:C带有多孔塑料片,可通过活塞开关控制固液的接触与分离,以此控制反应的启停。
4. 制取甲烷:发生装置选固体加热型(B),甲烷密度比空气小可选向下排空气法(E),难溶于水可选排水法(F),据此确定装置组合。
【解析】
(1) 仪器a为长颈漏斗,用于添加液体药品;仪器b为水槽,是排水法收集气体时的盛水容器。
(2) 高锰酸钾制取氧气,反应物为固体、反应条件加热,发生装置选B;要收集干燥的氧气,需用向上排空气法(氧气密度比空气大),选D,装置组合为BD。装入药品后,需在试管口放一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。反应的化学方程式为:$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$。
(3) 装置C中,关闭活塞时,试管内压强增大,液体被压入长颈漏斗,固体与液体分离,反应停止;打开活塞,气体排出,液体流下,固液接触,反应开始,因此优点是控制反应的发生和停止。
(4) 制取甲烷的反应物为固体、反应条件加热,发生装置选B;甲烷密度比空气小,可用向下排空气法(E)收集,甲烷难溶于水,也可用排水法(F)收集,故制取装置为BE或BF。
【答案】
(1) 长颈漏斗;水槽
(2) BD;一团棉花;$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
(3) 控制反应的发生和停止
(4) BE或BF
【知识点】
常见仪器名称;氧气的实验室制取;气体制取装置的选择
【点评】
本题是实验室制取气体的基础题型,核心考察气体发生、收集装置的选择依据,以及简易启普类装置的优缺点,属于化学实验的重点内容,难度适中,需学生掌握装置选择的逻辑。
【难度系数】
0.7
本题围绕实验室制取气体的装置选择与仪器识别展开,解题思路如下:
1. 识别仪器:根据仪器的结构和用途,判断标号a、b对应的仪器名称。
2. 高锰酸钾制氧气:发生装置需选固体加热型(B),收集干燥氧气不能用排水法,需用向上排空气法(D);高锰酸钾加热时要在试管口放棉花防止粉末进入导管,再书写对应反应方程式。
3. 对比装置A与C:C带有多孔塑料片,可通过活塞开关控制固液的接触与分离,以此控制反应的启停。
4. 制取甲烷:发生装置选固体加热型(B),甲烷密度比空气小可选向下排空气法(E),难溶于水可选排水法(F),据此确定装置组合。
【解析】
(1) 仪器a为长颈漏斗,用于添加液体药品;仪器b为水槽,是排水法收集气体时的盛水容器。
(2) 高锰酸钾制取氧气,反应物为固体、反应条件加热,发生装置选B;要收集干燥的氧气,需用向上排空气法(氧气密度比空气大),选D,装置组合为BD。装入药品后,需在试管口放一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。反应的化学方程式为:$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$。
(3) 装置C中,关闭活塞时,试管内压强增大,液体被压入长颈漏斗,固体与液体分离,反应停止;打开活塞,气体排出,液体流下,固液接触,反应开始,因此优点是控制反应的发生和停止。
(4) 制取甲烷的反应物为固体、反应条件加热,发生装置选B;甲烷密度比空气小,可用向下排空气法(E)收集,甲烷难溶于水,也可用排水法(F)收集,故制取装置为BE或BF。
【答案】
(1) 长颈漏斗;水槽
(2) BD;一团棉花;$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
(3) 控制反应的发生和停止
(4) BE或BF
【知识点】
常见仪器名称;氧气的实验室制取;气体制取装置的选择
【点评】
本题是实验室制取气体的基础题型,核心考察气体发生、收集装置的选择依据,以及简易启普类装置的优缺点,属于化学实验的重点内容,难度适中,需学生掌握装置选择的逻辑。
【难度系数】
0.7
3. 实验室现有下列药品和仪器。
Ⅰ.药品:a.稀硫酸;b.稀盐酸;c.$MnO_2$;d.$10\% H_2O_2$溶液;e.石灰石;f.$CaCO_3$;g.$KMnO_4$。(已知:浓硫酸具有吸水性,可干燥气体)
Ⅱ.仪器

(1)利用上述仪器和药品制取$CO_2$,选用的药品是
(2)利用上述仪器和药品,采用加热方法制取和收集纯度较高的$O_2$,还缺少一种仪器,其名称为
(3)将气体通入⑨装置(从a口进入),可以进行许多实验。下列实验不能达到预期目的的是
A.利用⑨收集$O_2$和$CO_2$
B.⑨中盛放澄清石灰水,检验$CO_2$
C.⑨中盛满水,b口连接量筒,测$O_2$体积
D.⑨中盛放浓硫酸,干燥$CO_2$
Ⅰ.药品:a.稀硫酸;b.稀盐酸;c.$MnO_2$;d.$10\% H_2O_2$溶液;e.石灰石;f.$CaCO_3$;g.$KMnO_4$。(已知:浓硫酸具有吸水性,可干燥气体)
Ⅱ.仪器
(1)利用上述仪器和药品制取$CO_2$,选用的药品是
be
(填序号),选择仪器①②,还缺少的仪器是③⑥
(填序号),该反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}}\uparrow$
。为了便于控制反应速度,可以将仪器②替换为分液漏斗
(填仪器名称)。(2)利用上述仪器和药品,采用加热方法制取和收集纯度较高的$O_2$,还缺少一种仪器,其名称为
试管
,实验时应在该气体发生装置的导管口放一小团棉花,防止加热时粉末状药品进入导管
。(3)将气体通入⑨装置(从a口进入),可以进行许多实验。下列实验不能达到预期目的的是
C
(填序号)。A.利用⑨收集$O_2$和$CO_2$
B.⑨中盛放澄清石灰水,检验$CO_2$
C.⑨中盛满水,b口连接量筒,测$O_2$体积
D.⑨中盛放浓硫酸,干燥$CO_2$
答案
3.(1)be ③⑥
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}}\uparrow$
分液漏斗
(2)试管 加热时粉末状药品进入导管
(3)C
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}}\uparrow$
分液漏斗
(2)试管 加热时粉末状药品进入导管
(3)C
解析
【分析】
本题围绕实验室气体制取与多功能瓶应用展开,需结合反应原理、装置选择规则、多功能瓶使用逻辑分析:
(1) 制取CO₂需选能持续反应的药品,结合装置搭配确定缺少的仪器,再根据控制反应速率的需求换仪器;
(2) 加热制O₂需对应反应容器,结合高锰酸钾的性质分析棉花的作用;
(3) 针对多功能瓶“从a口进气”的条件,逐一判断各选项的实验目的是否达成。
【解析】
(1) 制取CO₂的药品:稀盐酸(b)和石灰石(e),因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的CaSO₄,会覆盖在石灰石表面阻止反应继续,故不选稀硫酸;制取CO₂为固液不加热型,仪器①锥形瓶、②长颈漏斗,还需集气瓶(③)收集气体,双孔橡胶塞的导管(⑥)连接装置,因此缺少③⑥;反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;分液漏斗可控制液体滴加速度,能替代长颈漏斗便于控制反应速率。
(2) 加热KMnO₄制O₂时,需要试管作为反应容器,现有仪器中缺少试管;KMnO₄加热时,粉末状药品会随气流进入导管,因此需在导管口放棉花防止该现象。
(3) 分析选项:A. O₂、CO₂密度均大于空气,从a口(长管)进气,用向上排空气法收集,可行;B. 澄清石灰水遇CO₂变浑浊,气体从a口进入可接触石灰水,能检验CO₂,可行;C. 盛满水测O₂体积时,需短管进气、长管排水,应b口进气,a口连接量筒接水,选项中说b口连接量筒,无法准确测体积,不可行;D. 浓硫酸干燥气体时,气体从a口进入,通过浓硫酸后从b口排出,可干燥CO₂,可行。故不能达到目的的是C。
【答案】
(1) be;③⑥;$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;分液漏斗
(2) 试管;加热时粉末状药品进入导管
(3) C
【知识点】
实验室制取二氧化碳、实验室制取氧气、气体的收集与干燥
【点评】
本题考查化学实验基础中的气体制取、装置搭配及多功能瓶应用,需掌握反应药品的选择依据、仪器的作用,以及多功能瓶不同用途的进气方向,是化学实验的核心考点,难度适中。
【难度系数】
0.3
本题围绕实验室气体制取与多功能瓶应用展开,需结合反应原理、装置选择规则、多功能瓶使用逻辑分析:
(1) 制取CO₂需选能持续反应的药品,结合装置搭配确定缺少的仪器,再根据控制反应速率的需求换仪器;
(2) 加热制O₂需对应反应容器,结合高锰酸钾的性质分析棉花的作用;
(3) 针对多功能瓶“从a口进气”的条件,逐一判断各选项的实验目的是否达成。
【解析】
(1) 制取CO₂的药品:稀盐酸(b)和石灰石(e),因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的CaSO₄,会覆盖在石灰石表面阻止反应继续,故不选稀硫酸;制取CO₂为固液不加热型,仪器①锥形瓶、②长颈漏斗,还需集气瓶(③)收集气体,双孔橡胶塞的导管(⑥)连接装置,因此缺少③⑥;反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;分液漏斗可控制液体滴加速度,能替代长颈漏斗便于控制反应速率。
(2) 加热KMnO₄制O₂时,需要试管作为反应容器,现有仪器中缺少试管;KMnO₄加热时,粉末状药品会随气流进入导管,因此需在导管口放棉花防止该现象。
(3) 分析选项:A. O₂、CO₂密度均大于空气,从a口(长管)进气,用向上排空气法收集,可行;B. 澄清石灰水遇CO₂变浑浊,气体从a口进入可接触石灰水,能检验CO₂,可行;C. 盛满水测O₂体积时,需短管进气、长管排水,应b口进气,a口连接量筒接水,选项中说b口连接量筒,无法准确测体积,不可行;D. 浓硫酸干燥气体时,气体从a口进入,通过浓硫酸后从b口排出,可干燥CO₂,可行。故不能达到目的的是C。
【答案】
(1) be;③⑥;$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;分液漏斗
(2) 试管;加热时粉末状药品进入导管
(3) C
【知识点】
实验室制取二氧化碳、实验室制取氧气、气体的收集与干燥
【点评】
本题考查化学实验基础中的气体制取、装置搭配及多功能瓶应用,需掌握反应药品的选择依据、仪器的作用,以及多功能瓶不同用途的进气方向,是化学实验的核心考点,难度适中。
【难度系数】
0.3
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