Question

4．實驗室制取氣體的裝置如圖1所示，根據所學的知識回答下列問題．

（1）寫出裝置中標號儀器的名稱：①試管；②長頸漏斗．
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，可選用的發生裝置是B（填字母）．寫出該反應的化學方程式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）寫出實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳的化學方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
并據此選擇上圖中CDE（填字母）組裝一套制取干燥二氧化碳的裝置．
①小紅同學想把制取二氧化碳結束后的廢液未經處理直接倒入下水道，可能造成的危害是腐蝕鐵質下水管道、污染水源等（寫一條）．
②小紅取反應后的廢液50g，逐滴加入質量分數為26.5%的碳酸鈉溶液．他根據實驗測得的數據繪出如圖2，其中縱坐標m是實驗得到的沉淀或氣體的質量，橫坐標表示的是碳酸鈉溶液質量．下列說法正確的是C．
A．圖中oa段表示生成的沉淀量
B．c點表示碳酸鈉恰好完全反應
C．與50g廢液恰好完全反應時消耗碳酸鈉溶液的質量為30g
D．最終產生氣體的質量為5g．

Answer 1

分析 （1）熟悉常見儀器，了解名稱；
（2）根據藥品的狀態和反應所需的條件選擇發生裝置，高錳酸鉀制取氧氣時試管口要放一團棉花，并據反應原理書寫方程式；
（3）根據實驗室制取二氧化碳的藥品的狀態和反應條件選擇發生裝置，要得到干燥的二氧化碳可用濃硫酸干燥，再根據二氧化碳的密度比空氣大，利用后向上排空法收集二氧化碳；
①根據廢液中的成分分析直接倒入下水道，分析可能造成的危害；
②根據實驗室制取二氧化碳的反應原理和圖象可知，廢液中有生成的氯化鈣和剩余的鹽酸，再根據圖象特點來解答該題．

解答 解：（1）圖中標號儀器分別是：①試管，②長頸漏斗；
（2）由于是加熱固體制氧氣，如選用高錳酸鉀制取氧氣時，應在試管口加一團棉花，所以，發生裝置選擇B；反應的方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳的化學方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，該反應屬于固液常溫型，所以應選擇C裝置做發生裝置，二氧化碳密度比空氣大、能溶于水，濃硫酸具有吸水性，可用來干燥氣體，所以經過D裝置干燥后，通過E裝置收集；
①廢液中常含有鹽酸，直接倒入下水道，鹽酸可與鐵反應，所以可能造成的危害：腐蝕鐵質下水管道、污染水源等；
②根據實驗室制取二氧化碳的反應原理可知，廢液中一定有氯化鈣，又根據圖象可知剛滴加碳酸鈉溶液時，沒有沉淀生成，說明廢液中有剩余的鹽酸；滴加碳酸鈉溶液時，碳酸鈉首先與鹽酸反應，生成氫氣，當加入10mL碳酸鈉時，鹽酸恰好完全反應，生成1.1g氣體，線段oa表示生成的氣體量；繼續滴加碳酸鈉與氯化鈣生成沉淀，當加入30mL碳酸鈉時廢液恰好完全反應，生成5g碳酸鈣沉淀．所以，C正確．
故答為：（1）：①試管；②長頸漏斗；
（2）B；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；CDE；
①腐蝕鐵質下水管道、污染水源等；②C．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，驗滿，同時也考查了化學方程式的書寫等，要理解和熟記碳酸鈉與碳酸鈣等相關知識，然后，根據所給的實驗、問題情景或圖表信息等，細致地圖表信息，聯系起來綜合分析，并細心地探究、推理后，按照題目要求進行認真地選擇或解答即可．