Question

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某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空．

（1）写出图中标有①、②仪器的名称：①

酒精灯

，②

集气瓶

．
（2）若实验室选用B装置制氧气，则所用的药品是

高锰酸钾

．反应的符号表达式为

KMnO₄

△

K₂MnO₄+MnO₂+O₂

．
（3）实验室用大理石和稀盐酸制二氧化碳，反应的符号表达式为

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．发生装置可选择

ACD

，收集装置可选择

F

或H，若选用H装置收集二氧化碳，则二氧化碳应从

a

口通入（填“a”或“b”）．
（4）该小组成员查阅资料知道：氯气（Cl₂）是一种黄绿色、有刺激性气味、密度大于空气的有毒气体；常温下1体积水约能溶解2体积氯气，其水溶液叫氯水（具有挥发性）；常温下，Cl₂能和NaOH溶液反应．实验室可用固体高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制取Cl₂．根据上述信息判断实验室制取Cl₂的最佳装置组合是下列（Ⅰ）～（Ⅳ）中的

Ⅳ

．  
（Ⅰ）AF    （Ⅱ）AG      （Ⅲ）AHI        （Ⅳ）AHJ
（5）装置D相对于装置C在操作方面的优势为：

可以随时控制反应的开始和停止

．
（6）在下列三套装置中，可以起到与启普发生器有相同效果的装置是

乙

（填序号）．
若有装置达不到启普发生器的效果，则应如何改进？（若没有则可以不填；若有多套装置则任选一套回答 ）
我选择装置

甲

（填序号），改进方法为

可以在长颈漏斗靠近底部的位置加一个有孔的塑料板

．

Answer 1

分析：（1）熟记常见仪器的名称和用途；
（2）根据装置特点考虑反应物状态再结合文字表达式写法考虑本题；
（3）根据方程式的写法，发生装置和收集装置的选取方法考虑，根据二氧化碳的密度考虑入口选择；
（4）根据制取氯气的反应条件和氯气的性质和毒性考虑本题；
（5）根据装置D和装置C的不同点考虑；
（6）起到与启普发生器有相同效果的装置需要是随制随取的装置．

解答：解：（1）熟记常见仪器的名称和用途；
（2）B装置制氧气用到酒精灯需要加热，反应物是固体可以用高锰酸钾，反应物是高锰酸钾，写在箭头的左边，生成物是锰酸钾、二氧化锰和氧气写在箭头的右边，反应条件是加热写在箭头的上边；
（3）制取二氧化碳时反应物为碳酸钙和稀盐酸，生成物是氯化钙、二氧化碳、水，用观察法配平即可，二氧化碳后面标上上升符号；发生装置的选择只要能适合固体和液体发生反应的装置都行，由于二氧化碳的密度比空气密度大所以用排空气法收集时要从长管进入；
（4）根据实验室可用固体高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制取Cl₂可知发生装置不需要加热，常温下1体积水约能溶解2体积氯气说明不能用排水法收集，密度大于空气可以用向上排空气法收集，由于氯气有毒所以不能直接排放到空气中，要用氢氧化钠溶液来吸收；
（5）装置D可以通过调节开关控制反应的发生和停止，而装置C不具备这一特点；
（6）乙装置可以通过调节开关控制反应的发生和停止，只要能够通过调节开关使固体和液体分离和接触即控制反应的发生和停止都可以．
故答案为：
（1）酒精灯、集气瓶；
（2）高锰酸钾  KMnO₄

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K₂MnO₄+MnO₂+O₂；
（3）ACD，E，a；
（4）Ⅳ；
（5）可以随时控制反应的开始和停止；
（6）乙；甲：可以在长颈漏斗靠近底部的位置加一个有孔的塑料板（或丙：把U型管左端管口的橡皮塞拔掉，并在右管的中下方加一个有孔塑料板）．

点评：通过回答本题知道了文字表达式的写法和实验室制取二氧化碳的反应原理，知道了发生装置和收集装置的选取方法，了解了随制随取装置的设计方法，了解了氯气的制取原理和收集方法，并知道了氯气的毒性．