Question

实验室常用下列A、B装置来制取气体：

（1）写出有标号仪器的名称：a，b．
（2）实验室用B装置制氧气的化学方程式是．反应结束后冷却，往试管中加入足量的水，搅拌、过滤，得到黑色粉末．该黑色粉末与过氧化氢接触有大量气泡产生，反应的化学方程式是．
（3）化学兴趣小组用（填“A”或“B”）装置制取一瓶二氧化碳．设计并进行有关CO₂性质的探究实验过程如图C，请回答：该实验的目的是．

（4）宇宙飞船中采用超氧化钠（NaO₂）固体作为氧气再生剂，实现二氧化碳与氧气的转化：4NaO₂+2CO₂=2Na₂CO₃+3O₂．为了验证这个反应能够产生氧气，该小组同学以大理石和浓盐酸反应生成的CO₂来与NaO₂反应制取O₂，设计了如下实验装置：
①检验H中集气瓶内收集的气体是否为氧气，可以在取出集气瓶后，用检验．
②已知CO₂不溶于饱和碳酸氢钠溶液，E装置的作用是．
③为了除去O₂中可能混有的CO₂，G中可盛放溶液．
④有同学提出，上述实验能生成氧气可能与CO₂中混有的水蒸气有关．若要检验干燥的CO₂能否与超氧化钠反应生成氧气，你对上述实验装置的改进方法是．

Answer 1

【答案】分析：（1）做实验时，常常要用到酒精灯、试管、烧杯、铁架台等化学仪器，一定要了解并识记它们；
（2）实验室用B装置制氧气，需要加热，如果选高锰酸钾制取氧气，试管口还得加一小团棉花；故只能选取氯酸钾制取氧气，所以可书写其反应的化学方程式；由题意知，黑色粉末为二氧化锰，故可书写双氧水分解的化学方程式；
（3）制取二氧化碳不需要加热，则可选定发生装置；设计并进行有关CO₂性质的探究实验过程如图C，二氧化碳能像倒水一样倒入烧杯中，可见其密度与空气的关系；
（4）①检验集气瓶内收集的气体是否为氧气，用带火星的木条，如果复燃，则证明是氧气；
②由题意“以大理石和浓盐酸反应生成的CO₂”，因为浓盐酸易挥发，制取的二氧化碳气体中会混有氯化氢气体，故E装置的作用是用碳酸氢钠溶液除去CO₂中的HCl气体；
③由题意“采用超氧化钠（NaO₂）固体作为氧气再生剂，实现二氧化碳与氧气的转化：4NaO₂+2CO₂=2Na₂CO₃+3O₂”，则制取的氧气中可能混有多余的二氧化碳；因为二氧化碳易与氢氧化钠溶液反应，故用氢氧化钠溶液除去O₂中可能混有的CO₂；
④为了除掉水，排除干扰，则应在E、F之间添加浓硫酸，以干燥气体，除掉水分．
解答：解：（1）熟记常用仪器的名称和作用，只有很好的认识它们，做试验才能得心应手；故a为长颈漏斗，b为酒精灯；
（2）实验室用B装置制氧气，需要加热，故只能选取氯酸钾制取氧气，故可书写其反应的化学方程式2KClO₃2KCl+3O₂↑；由题意知，黑色粉末为二氧化锰，故可书写双氧水分解的化学方程式2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
（3）制取二氧化碳不需要加热，则可选定发生装置为A；设计并进行有关CO₂性质的探究实验过程如图C，二氧化碳能像倒水一样倒入烧杯中，可探究CO₂密度和空气密度的大小关系；
（4）①检验集气瓶内收集的气体是否为氧气，用带火星的木条，如果复燃，则证明是氧气；
②由题意“以大理石和浓盐酸反应生成的CO₂”，因为浓盐酸易挥发，制取的二氧化碳气体中会混有氯化氢气体，故E装置的作用是用碳酸氢钠溶液除去CO₂中的HCl气体；
③由题意“采用超氧化钠（NaO₂）固体作为氧气再生剂，实现二氧化碳与氧气的转化：4NaO₂+2CO₂=2Na₂CO₃+3O₂”，则制取的氧气中可能混有多余的二氧化碳；因为二氧化碳易与氢氧化钠溶液反应，故用氢氧化钠溶液除去O₂中可能混有的CO₂；
④为了除掉水，排除干扰，则应在E、F之间添加浓硫酸，以干燥气体，除掉水分．
故答为：（1）长颈漏斗、酒精灯；（2）2KClO₃2KCl+3O₂↑；2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
（3）A；探究CO₂密度和空气密度的大小关系；（4）①带火星的木条；②除去CO₂中的HCl气体；③NaOH；
④在E和F装置之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶．
点评：了解气体的除杂和干燥方法；掌握制取氧气的反应原理和检验方法；掌握二氧化碳的实验室制法及其物理性质和化学性质．