Question

3．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）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：①A中试管口向上倾斜了，试管口应该略向下倾斜；②E中的导管太短了，导管应该伸到集气瓶的底部．
上述装置改进后，请继续回答下列问题．
（2）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）（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$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．小红要想得到平稳气流，改动C装置的方法是将长颈漏斗改为分液漏斗或注射器．
（3）装置B、C都可以用来制取（3）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发生和停止．
（4）加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，氨气密度比空气小，极易溶于水；则选择的反应发生装置是A，欲用G装置收集，则应从导管口b通入．（填字母编号）

Answer 1

分析 （1）根据加热固体药品时试管口要低于试管底部；排空气法收集气体时导管要伸入集气瓶底部分析解答；
（2）根据制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水制氧气就不需要加热，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．氯酸钾和过氧化氢制取氧气均用到二氧化锰 作催化剂，并结合反应原理书写方程式，要得到平稳的氧气流，则须控制反应物的量，可将长颈漏斗改为分液漏斗或注射器；
（3）B装置的一个突出优点是：可以控制反应的发生和停止；
（4）根据反应物状态和反应条件选择发生装置，并据氨气的密度比空气的小解答．

解答 解：（1）A图中，为防止加热时冷凝水倒流回试管，引起试管的炸裂，试管口应该略向下倾斜；E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短，应该伸到集气瓶的底部；
（2）小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，由于氧气不易溶于水，密度比空气大，所以可以利用排水法会向上排空气法收集．他选择上述装置中的A和E或F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，属于固液常温下反应制取气体．在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是MnO₂，在两个反应中它均起催化作用，加快了反应速率，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；要得到平稳的氧气流，则须控制反应物的量，可将长颈漏斗改为分液漏斗或注射器；
（3）装置B、C都可以用来制取气体，B装置的突出优点是：可以通过活塞的开闭随时控制反应的发生和停止（打开活塞，固体和液体接触产生气体，关闭活塞，试管内气体无法排出，压强增大，将液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止）；
（4）加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，属于固体加热型，故选发生装置A，用G装置排空气法收集氨气，由于氨气密度比空气小，则氨气进入瓶内会向上飘，因此应从b进气，a管排出空气；
故答案为：
（1）①A中试管口向上倾斜了，试管口应该略向下倾斜；②E中的导管太短了，导管应该伸到集气瓶的底部；
（3）E（或F）；MnO₂；催化；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；可以随时控制反应的发生和停止； 
（4）A；b．

点评 本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择，制取氧气的注意事项、化学方程式的书写等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．