Question

實驗室常用下列裝置制取氣體，請你根據所學知識回答下列問題．

（1）寫出編號所指儀器的名稱：①________；
（2）以上裝置圖中共有兩處明顯的錯誤，請你找出錯誤的地方填在下列橫線上：________．
將上述錯誤裝置改進后，請繼續回答下列問題．
（3）小亮利用上述裝置制取氧氣后發現：收集的氧氣占集氣瓶容積的60%（空氣占40%）時，能使帶火星的木條復燃．那么，使帶火星的木條復燃的氧氣濃度的最低值是多少呢？使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法是否可靠呢？小亮對此展開探究：
第一組實驗：取5只集氣瓶，編號為①、②、③、④、⑤，按要求收集氣體．將帶火星的木條依次插入①～⑤號瓶中，記錄實驗現象．
小亮在前一組實驗的基礎上又做了第二、三組實驗，三組實驗的數據和現象見下表．

	第一組					第二組					第三組
集氣瓶編號	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的O2占容積的體積分數（%）	l0	20	30	40	50	3l	33	35	37	39	34
帶火星木條的狀況	微亮	亮	很亮	復燃	復燃	很亮	很亮	復燃	復燃	復燃	很亮

請根據實驗回答下列問題：
①為了達到實驗目的小亮選用A和E裝置制取和收集氧氣并在A裝置的試管口加一團棉花，請寫出利用該裝置制取氧氣的化學反應方程式________．
②集氣瓶中氧氣的體積分數=收集的氧氣占容積的體積分數+瓶中空氣占容積的體積分數×________%．
③采取“半值法”探究能減少實驗次數．例如：第一組實驗若按③、④的編號順序進行實驗，即可確定下一組實驗收集的氧氣占容積的體積分數應在30%～40%之間，從而省去編號為①、②、⑤的實驗．同理，第二組實驗可以省去的實驗編號為________．
④小亮通過計算知道了使帶火星的木條復燃的氧氣濃度的最低值，同時發現使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法并不可靠．
（4）你和小明還一起利用上述裝置進行實驗室制取二氧化碳的探究．
①選擇藥品．小明對三組藥品進行了研究，實驗記錄如下：

組別	藥品	實驗現象
①	塊狀石灰石和稀鹽酸	產生氣泡速率適中
②	塊狀石灰石和稀硫酸	產生氣泡速率緩慢并逐漸停止
③	碳酸鈉粉末和稀鹽酸	產生氣泡速率很快

從制取和收集的角度分析，一般選擇第①組藥品，不選用第③組藥品的原因是________；
②選擇裝置．通過對制取氣體裝置的分析，他選擇用B或者C的發生裝置．
③制取氣體．將藥品裝入所選裝置制取氣體，欲制取2.2克的二氧化碳氣體，則至少需要含雜質20%的石灰石多少克？

Answer 1

解：（1）長頸漏斗方便加液體藥品，故答案為：長頸漏斗
（2）圖中共有兩處明顯的錯誤，分別是：A裝置的試管口沒有略向下傾斜；E裝置的導管沒有伸到集氣瓶的底部；故答案為：A裝置的試管口沒有略向下傾斜；E裝置的導管沒有伸到集氣瓶的底部；
（3）如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；氧氣約占空氣體積的21%，第二組實驗可以省去的實驗編號為：①④⑤；故答案為：①2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；②21；③①④⑤
（4）從制取和收集的角度分析，一般選擇第①組藥品，不選用第③組藥品的原因是：反應速率太快，不便于收集氣體；故答案為：①反應速率太快，不便于收集氣體；
③解：設需要含雜質20%的石灰石的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
（1-20%）x 2.2g
x=6.25g
答：需要含雜質20%的石灰石的質量是6.25g．
故答案為：6.25g
分析：長頸漏斗方便加液體藥品；圖中共有兩處明顯的錯誤，分別是：A裝置的試管口沒有略向下傾斜；E裝置的導管沒有伸到集氣瓶的底部；制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．氧氣約占空氣體積的21%，由表格的信息可知：第二組實驗可以省去的實驗編號為：①④⑤；從制取和收集的角度分析，一般選擇第①組藥品，不選用第③組藥品的原因是：反應速率太快，不便于收集氣體；
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，同時也考查了化學方程式的書寫和有關的計算等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關；有關的計算要準確．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．