Question

实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题．
（1）写出编号所指仪器的名称：①

长颈漏斗

；②

集气瓶

．
（2）以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：
①

A图，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，应该略向下倾斜

；②

E图，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短，应伸入集气瓶的底部

．
上述装置改进后，请继续回答下列问题．
（3）小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的A和

E或F或G

（填字母）进行组装．
小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置．在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是

MnO₂

（填化学式），在两个反应中它起

催化

作用．请你写出小红制取氧气的化学反应方程式：

2H₂O₂

催化剂  .

2H₂O+O₂↑

．
（4）实验室选用C和E装置还可以制取的气体是

CO₂

（填化学式），写出实验室制取该气体的化学方程式

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
（5）装置B、C都可以用来制取（4）中的气体，比较这两个装置的不同，指出B装置的一个突出优点

可以随时控制反应的进行，随开随停

．
（6）若选用A装置制备气体时应考滤的因素是

反应物是固体，反应条件是需要加热

．
（7）如图所示G装置，可以用排水法收集氧气，在集气瓶中装满水，气体应该从

b

端通入；也可以用排空气法收集氢气，气体应该从

b

端通入．医院里给病人输氧为了给氧气加湿和观察氧气的输出也可以氧气和病人之间连接该装置，在集气瓶装半瓶水，将

a

端接氧气钢瓶，通过观察

产生气泡的多少

就知道氧气的输出速度．

Answer 1

分析：（1）熟记常见仪器的名称；（2）根据错误操作产生的后果考虑；（3）根据氧气的性质来选取收集方法，根据催化剂的作用和方程式的写法来回答本题；（4）根据收集方法来推出气体的性质和制取气体的方法；（5）根据装置B、C的区别来回答本题；（6）根据发生装置的选取方法考虑；（7）根据气体的性质考虑收集气体时的进气端．

解答：解：（1）要熟记常见仪器的名称和用途；
（2）A图，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜，会导致药品中的水分在试管口冷凝成水滴倒流入试管底部，使试管炸裂，所以试管口要略向下倾斜；E图，用向上排空气法收集气体时，导管要伸到接近集气瓶的底部，否则排不净空气，收集到的气体不纯；
（3）由于氧气密度比空气大，所以用向上排空气法收集，不易溶于水，可以用排水法收集；氯酸钾制氧气用二氧化锰作催化剂，过氧化氢制氧气也是用二氧化锰作催化剂，催化剂所起的作用叫催化作用，由于小红用的装置不需要加热，所以反应物为固体和液体，用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应物为过氧化氢，生成物为水和氧气，反应条件是二氧化锰作催化剂，用观察法配平即可；
（4）实验室选用C和E装置制取气体时反应物必须是固体和液体不需加热型，向上排空气法收集，说明该气体密度比空气大，二氧化碳适合这两点，制取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；
（5）B装置关闭开关后，由于装置内气体仍然产生，但出不来，导致内部压强增大，把液体压回到长颈漏斗，使液体与固体分离，反应停止，想用的时候，打开开关，长颈漏斗内液体又流入试管内，与固体接触后反应就开始了，所以这一装置可以控制反应的发生和停止；
（6）反应物的状态是固体和液体，不需要加热，如果固体与固体反应制取气体需要加热，选用A装置制备气体是需要加热的，所以应考滤的因素是反应物是固体，反应条件是需要加热；
（7）由于气体的密度比水的密度小，在集气瓶中装满水后气体应从导管短的一端进，否则气体会从短的一端跑出，收集不到气体，由于氢气的密度比空气的密度小，用排空气法收集氢气时，气体必须从短的一端进入，如果从长的一端进入，它会从短的一端跑掉，而收集不到气体，只有a端连接钢瓶，b端连接人体，否则进入人体的不是氧气而是水，通过观察气泡冒出的速度就可以知道输入氧气的速度，根据是否有气泡判断是否输入氧气．      
故答案为：（1）长颈漏斗  集气瓶；
（2）A图，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，应该略向下倾斜；E图，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短，应伸入集气瓶的底部
（3）E或F或G  MnO₂催化  2H₂O₂

催化剂  .

2H₂O+O₂↑；
（4）CO₂ CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（5）可以随时控制反应的进行，随开随停；
（6）反应物是固体，反应条件是需要加热；
（7）b b a  产生气泡的多少．

点评：收集气体的方法是根据气体的密度和溶解性来考虑．若是密度小于空气的密度，则用向下排空气法收集；密度大于空气的密度，则用向上排空气法收集；如果不溶于水，则用排水法收集．利用改进后的装置收集气体时（排空气法收集气体）如果收集密度比空气“大”的气体，要从“长”的一端进，收集密度比空气“小”的气体，要从“短”的一端进，排水法收集气体时要从“短”的一端进．