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________；
（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填在下列横线上：________．
将上述错误装置改进后，请继续回答下列问题．
（3）小亮利用上述装置制取氧气后发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%（空气占40%）时，能使带火星的木条复燃．那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠呢？小亮对此展开探究：
第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，按要求收集气体．将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象．
小亮在前一组实验的基础上又做了第二、三组实验，三组实验的数据和现象见下表．

	第一组					第二组					第三组
集气瓶编号	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的O2占容积的体积分数（%）	l0	20	30	40	50	3l	33	35	37	39	34
带火星木条的状况	微亮	亮	很亮	复燃	复燃	很亮	很亮	复燃	复燃	复燃	很亮

请根据实验回答下列问题：
①为了达到实验目的小亮选用A和E装置制取和收集氧气并在A装置的试管口加一团棉花，请写出利用该装置制取氧气的化学反应方程式________．
②集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×________%．
③采取“半值法”探究能减少实验次数．例如：第一组实验若按③、④的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%～40%之间，从而省去编号为①、②、⑤的实验．同理，第二组实验可以省去的实验编号为________．
④小亮通过计算知道了使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值，同时发现使用带火星的木条验满氧气的方法并不可靠．
（4）你和小明还一起利用上述装置进行实验室制取二氧化碳的探究．
①选择药品．小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：

组别	药品	实验现象
①	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中
②	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③	碳酸钠粉末和稀盐酸	产生气泡速率很快

从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，不选用第③组药品的原因是________；
②选择装置．通过对制取气体装置的分析，他选择用B或者C的发生装置．
③制取气体．将药品装入所选装置制取气体，欲制取2.2克的二氧化碳气体，则至少需要含杂质20%的石灰石多少克？

Answer 1

解：（1）长颈漏斗方便加液体药品，故答案为：长颈漏斗
（2）图中共有两处明显的错误，分别是：A装置的试管口没有略向下倾斜；E装置的导管没有伸到集气瓶的底部；故答案为：A装置的试管口没有略向下倾斜；E装置的导管没有伸到集气瓶的底部；
（3）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；氧气约占空气体积的21%，第二组实验可以省去的实验编号为：①④⑤；故答案为：①2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；②21；③①④⑤
（4）从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，不选用第③组药品的原因是：反应速率太快，不便于收集气体；故答案为：①反应速率太快，不便于收集气体；
③解：设需要含杂质20%的石灰石的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
（1-20%）x 2.2g
x=6.25g
答：需要含杂质20%的石灰石的质量是6.25g．
故答案为：6.25g
分析：长颈漏斗方便加液体药品；图中共有两处明显的错误，分别是：A装置的试管口没有略向下倾斜；E装置的导管没有伸到集气瓶的底部；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，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．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．实验室制取CO₂，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．氧气约占空气体积的21%，由表格的信息可知：第二组实验可以省去的实验编号为：①④⑤；从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，不选用第③组药品的原因是：反应速率太快，不便于收集气体；
点评：本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和有关的计算等，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；有关的计算要准确．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．