Question

某班同學(xué)在實驗室進行二氧化碳的制取和性質(zhì)實驗，發(fā)現(xiàn)實驗桌上已擺放了如下圖所示的儀器可供選用：

（1）要制取大量的CO₂，反應(yīng)過程要便于添加液態(tài)的反應(yīng)物，組合一套符合要求的裝置來制取CO₂，你選用的儀器組合是

②⑥⑨

（填序號）．
（2）下列是同學(xué)們對實驗室制取CO₂藥品選擇的討論，你認(rèn)為正確的是

①②④

（填序號）
①不能用濃鹽酸，因為濃鹽酸易揮發(fā)，使氯化氫氣體混入二氧化碳?xì)怏w中．
②一般不選用碳酸鈉粉末，因為它與酸反應(yīng)速度太快，不便于收集．
③可用木炭和氧氣反應(yīng)，因為反應(yīng)可生成二氧化碳．
④可用稀鹽酸與石灰石反應(yīng)，因為反應(yīng)速度適中，條件要求不高，氣體產(chǎn)物純凈，易于收集．
（3）將集滿CO₂氣體的試管倒插入水中并輕輕振蕩試管，可觀察到的現(xiàn)象是

試管中液面上升

，該現(xiàn)象說明CO₂具有的性質(zhì)是

溶于水

．
（4）用制取二氧化碳的氣體發(fā)生裝置還可以制取其它氣體．請舉出一例：可制取的氣體是

氧氣

，制氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

，可用制二氧化碳的裝置制該氣體的理由是

該反應(yīng)為固體和液體不需加熱的反應(yīng)，與制二氧化碳的反應(yīng)物狀態(tài)和條件相同故可用制二氧化碳的裝置

．
（5）以上儀器也可用于實驗室制取氨氣．實驗室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣．常溫下NH₃是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，其水溶液呈堿性．
①制取氨氣反應(yīng)的方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2X．X的化學(xué)式為：

H₂O

．
②實驗室制取并收集NH₃，可以從上圖中選擇儀器進行組裝，除選擇①③⑤外，還必須用到的儀器是

④

（填序號）．
③NH₃是一種堿性氣體，干燥時不能選用下列干燥劑中的

B

（填字母）．
A．固體氫氧化鈉            B．濃硫酸          C．生石灰．

Answer 1

分析：（1）因為該反應(yīng)過程要便于添加液態(tài)的反應(yīng)物，所以該反應(yīng)應(yīng)該是實驗室中利用大理石或石灰石和稀鹽酸來制備二氧化碳，裝置應(yīng)該是“固+液 常溫”型；
（2）確定實驗室制取氣體的反應(yīng)原理時，要考慮的因素有：反應(yīng)速率要適中，便于收集、藥品的性質(zhì)、是否連續(xù)產(chǎn)生氣體等．
濃鹽酸具有揮發(fā)性，會導(dǎo)致二氧化碳不純；
碳酸鈉是白色粉末，與稀鹽酸反應(yīng)時速度太快，不利于收集二氧化碳?xì)怏w；
木炭與氧氣反應(yīng)不充分時，會有一氧化碳生成，致使二氧化碳不純，或者氧氣有剩余時也會使二氧化碳不純；
（3）根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)進行分析；
（4）利用固液不加熱裝置制取的氣體有很多，如利用金屬（如Zn）和稀硫酸制取氫氣；利用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣等．選擇制取氣體的裝置時，主要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件．
（5）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析；
②發(fā)生裝置主要由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定；
③氨氣為堿性的氣體，所以干燥氨氣的物質(zhì)應(yīng)為堿性或中性．

解答：解：（1）因為“要制取大量的CO₂，反應(yīng)過程要便于添加液態(tài)的反應(yīng)物”，所以可以將固體置于錐形瓶中，反應(yīng)中可以通過漏斗添加液體，通過導(dǎo)管輸出二氧化碳?xì)怏w；
故填：③⑥⑨；
（2）①濃鹽酸具有揮發(fā)性，會導(dǎo)致二氧化碳不純；故①正確；
②碳酸鈉是白色粉末，與稀鹽酸反應(yīng)時速度太快，不利于收集二氧化碳?xì)怏w；故②正確；
③可用木炭和氧氣反應(yīng)，當(dāng)燃燒不充分時，會有雜質(zhì)一氧化碳?xì)怏w生成；或者氧氣剩余時，二氧化碳不純；故③錯誤；
④石灰石與稀鹽酸，反應(yīng)速率適中，便于氣體的收集；故④正確；
綜上所述，正確的說法有：①②④．
故填：①②④；
（3）二氧化碳能溶于水，試管內(nèi)壓強減小，外界氣壓將水壓入試管內(nèi)．
故填：試管中液面上升；溶于水；
（4）由于制取二氧化碳時是固液混合，而且不需要加熱，因此制取二氧化碳的氣體發(fā)生裝置還可以用來制取氧氣，因為制取氧氣是在常溫下用過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物．其反應(yīng)方程式為2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故答案是：氧氣；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；該反應(yīng)為固體和液體不需加熱的反應(yīng)，與制二氧化碳的反應(yīng)物狀態(tài)和條件相同故可用制二氧化碳的裝置；
（5）①制取氨氣反應(yīng)的方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2X．依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，可知X的化學(xué)式為：H₂O．
故填：H₂O；
②反應(yīng)物的狀態(tài)是固態(tài)，反應(yīng)條件是加熱，應(yīng)選“固+固 加熱型”的發(fā)生裝置，所以，該裝置中還缺少用于加熱的儀器--酒精燈；
故填：④；
③氫氧化鈉固體和生石灰都顯堿性，不與氨氣反應(yīng)，可用于干燥氨氣；
濃硫酸顯酸性，與氨氣反應(yīng)，不可用于干燥氨氣；
故填：B．

點評：本題考查二氧化碳的實驗室制法、原理、裝置、性質(zhì)及驗滿方法，屬基礎(chǔ)知識考查．氧氣和二氧化碳是初中化學(xué)中的兩種重要氣體，這兩種氣體制取時，可以都選用相同的裝置：固液不加熱裝置．且二氧化碳制取時，對于藥品有很多要求：固體為塊狀的大理石或石灰石，液體為稀鹽酸．