Question

某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組探究氣體制取的實(shí)驗(yàn)原理與方法（如圖1）．
（1）甲同學(xué)將課本的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行整理如下表，請(qǐng)你幫助他完成相關(guān)內(nèi)容．

制取氣體	所需藥品	裝置連接順序	反應(yīng)的化學(xué)方程式
氧氣	氯酸鉀和二氧化錳
二氧化碳（干燥）	大理石和稀鹽酸

 （2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖2），既可用于制取氣體，又可用于驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)．當(dāng)打開K₁、關(guān)閉
K₂時(shí)，利用I、Ⅱ裝置可直接進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是______（填序號(hào)）．
①大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳
②鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣
（3）丙同學(xué)認(rèn)為在不改變I、Ⅱ、Ⅲ裝置的儀器及位置的前提下，該裝置可用于過氧化鈉 （Na₂O_2）與水反應(yīng)制取氧氣，另一產(chǎn)物為氫氧化鈉，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______；她的改進(jìn)措施是______．
（4）丁同學(xué)打開K₂、關(guān)閉K₁，利用I、Ⅲ裝置來驗(yàn)證生成的二氧化碳中含有水蒸氣，此時(shí)C中盛放的物質(zhì)是______，可以觀察到的現(xiàn)象是______．
（5）對(duì)用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取O₂后的固體殘?jiān)ḿ俣ㄒ淹耆磻?yīng)）作如下回收處理：
①通過以下四步實(shí)驗(yàn)操作回收二氧化錳．正確操作的先后順序是______（填寫選項(xiàng)序號(hào)）．
a．烘干    b．溶解    c．過濾    d．洗滌
②用所得氯化鉀晶體配制50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氯化鉀溶液，需要氯化鉀的質(zhì)量為______．
③過濾、蒸發(fā)時(shí)都需用到的儀器是______（填序號(hào)）．
A．酒精燈  B．燒杯  C．玻璃棒  D．漏斗  E．量筒．

Answer 1

【答案】分析：（1）用氯酸鉀和二氧化錳反應(yīng)制取氧氣需要加熱反應(yīng)，據(jù)此選擇發(fā)生裝置；又因氧氣的密度大于空氣的密度，并且不易溶于水，選擇收集裝置；然后寫出化學(xué)反應(yīng)式即可；大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，是固液在常溫下反應(yīng)，據(jù)此選擇發(fā)生裝置；根據(jù)二氧化碳密度大于空氣的密度，易溶于水，選擇收集裝置；又因?yàn)橐占稍锏亩趸�，所以要連接裝置E；
（2）觀察圖示可知是固液在常溫下的反應(yīng)，并且收集氣體的密度應(yīng)小于空氣的密度，然后選擇即可；
（3）根據(jù)反應(yīng)物是過氧化鈉（Na₂O_2）與水，生成物是氧氣和氫氧化鈉寫出化學(xué)反應(yīng)式即可；因氧氣密度比空氣大，所以應(yīng)將裝置Ⅱ進(jìn)出氣體導(dǎo)管交換一下即可；
（4）根據(jù)檢驗(yàn)水的存在可以用無水硫酸銅分析；
（5）①考查分離可溶物與不溶物的操作順序，必須先過濾雜質(zhì)，再溶解、烘干；
②需要根據(jù)公式：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%進(jìn)行計(jì)算；
③要對(duì)比分析過濾和蒸發(fā)所用到的儀器．
解答：解：（1）用氯酸鉀和二氧化錳反應(yīng)制取氧氣需要加熱反應(yīng)，我們可選用B作為發(fā)生裝置；又因氧氣的密度大于空氣的密度，并且不易溶于水，可選C或D作為收集裝置，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KClO₃2KCl+3O₂↑；大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，是固液在常溫下反應(yīng)，可用裝置A作為發(fā)生裝置；二氧化碳密度大于空氣的密度，易溶于水，我們用裝置D收集，又因?yàn)橐占稍锏亩趸�，所以要在AD之間連接裝置E；該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）根據(jù)裝置I、Ⅱ的導(dǎo)管進(jìn)出口順序可知，裝置Ⅱ只能用來收集密度比空氣小的氣體，因此利用裝置I、Ⅱ可收集H₂．故選②；
（3）反應(yīng)物是過氧化鈉（Na₂O₂）與水，生成物是氧氣和氫氧化鈉，此反應(yīng)的化學(xué)式是：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
她的改進(jìn)措施是將裝置Ⅱ中長(zhǎng)導(dǎo)管接裝置I出氣管，打開K₁、K₂；
（4）根據(jù)檢驗(yàn)水的存在可以用無水硫酸銅，無水硫酸銅和水反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅晶體；
（5）①制取氧氣實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，剩余藥品為：氯化鉀和二氧化錳，氯化鉀可溶于水而二氧化錳不溶于水，分離可溶物與不溶物而要獲得不溶物的操作順序?yàn)椋喝芙�、過濾、洗滌、烘干；
②根據(jù)公式：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100% 可知：溶質(zhì)質(zhì)量=50g×5%=2.5g；
③通過分析比較過濾和蒸發(fā)所用到的儀器，在過濾時(shí)用玻璃棒引流，蒸發(fā)時(shí)用玻璃棒攪拌．
故答案是：
（1）

制取氣體	所需藥品	裝置連接順序	反應(yīng)的化學(xué)方程式
氧氣	氯酸鉀和二氧化錳	BC/BD	2KClO32KCl+3O2↑
二氧化碳（干燥）	大理石和稀鹽酸	AED	CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

（2）②
（3）2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；將裝置Ⅱ中長(zhǎng)導(dǎo)管接裝置I出氣管，打開K₁、K₂；
（4）無水硫酸銅；固體變成藍(lán)色；
（5）①bcda；②2.5g；③C．
點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ婕把b置選擇、連接、實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)．要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識(shí)方可做好此題．