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NaCl
NaCl中不含氧元素
长颈漏斗
$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
量筒
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$

可以
随时控制反应的发生和停止
3
m
将水注入烧瓶造成气体被压缩,压强增大
二氧化碳溶于水的体积小于所加水的体积
【分析】
本题围绕实验室制取氧气的相关问题展开,需结合质量守恒定律、常见仪器识别、氧气制取的反应原理、气体体积测量方法逐一分析:
1. 对于制取氧气的原料选择,依据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,制取氧气的原料必须含氧元素,据此判断不能作为原料的物质;
2. 识别常见实验仪器,明确仪器a的名称;
3. 装置B为固体加热型发生装置,结合试管口的棉花,确定是加热高锰酸钾制取氧气,书写对应化学方程式;
4. 用装置F排水法收集并测量氧气体积,需通过测量排出水的体积得到氧气体积,确定所需补充的仪器。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,制取氧气的原料必须含有氧元素,$\ce{NaCl}$中不含氧元素,因此一定不能作为分解反应制取氧气的原料;
(2) 仪器a的名称是长颈漏斗;
(3) 装置B适用于加热固体制取氧气,试管口有棉花,对应反应为加热高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$;
(4) 用装置F收集并测量$\ce{O_{2}}$的体积,是利用氧气将瓶中的水排出,排出水的体积等于氧气的体积,因此需要补充量筒来测量排出水的体积。
【答案】
NaCl;NaCl中不含氧元素;长颈漏斗;$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$;量筒
【知识点】
实验室制取氧气的原料选择、常见实验仪器名称、氧气制取的化学方程式、气体体积测量方法
【点评】
本题考查实验室制取氧气的基础知识点,涵盖原料判断、仪器识别、反应方程式书写和气体体积测量,均为化学实验的核心基础内容,难度较低,侧重对基础知识的掌握。
【难度系数】
0.3
【分析】
本题分为两部分,第一部分考查实验室制取二氧化碳的相关知识,需明确反应原理、发生装置的特点及收集装置的选择依据;第二部分结合数字化实验分析压强变化的原因,需理解气体体积、压强与物质溶解的关系。首先回忆实验室制取二氧化碳的反应药品为大理石(或石灰石)和稀盐酸,据此书写化学方程式;对比装置B和C的结构差异,分析装置C控制反应的原理;根据装置C的结构确定关闭弹簧夹后液面的位置;利用二氧化碳密度比空气大的特点确定收集装置的进气端。对于压强变化曲线,BC段是注射器注入水瞬间气体被压缩导致压强变化,D点压强变化需结合二氧化碳的溶解性分析气体体积的变化。
【解析】
(1)实验室制取二氧化碳的反应为碳酸钙与稀盐酸反应,化学方程式为:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;装置C有多孔塑料板和弹簧夹,关闭弹簧夹时,试管内压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,液体流下,固液接触,反应开始,因此优点是随时控制反应的发生和停止;装置C中,关闭弹簧夹后,液面需低于多孔塑料板,使固液分离,故液面位于3处;二氧化碳密度比空气大,用向上排空气法收集,装置D中气体应从长管m端进入。
(2)①BC段是注射器内的水迅速注入烧瓶,瞬间烧瓶内气体体积被压缩,导致压强增大;②D点压强大于B点,是因为二氧化碳溶于水的体积小于所加入水的体积,烧瓶内气体减少的量比水的体积少,因此压强略大于反应前的压强。
【答案】
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;随时控制反应的发生和停止;3;m;将水注入烧瓶造成气体被压缩,压强增大;二氧化碳溶于水的体积小于所加水的体积
【知识点】
实验室制取二氧化碳、气体发生装置的特点、二氧化碳的溶解性
【点评】
本题综合考查了初中化学中二氧化碳的制备与性质,涵盖反应原理、装置选择、数字化实验分析等内容,既注重基础实验知识的掌握,又考查了学生对压强变化的理解与应用,是一道综合性较强的实验题。
【难度系数】
0.6