吸收帶稀酸氣體的實驗室裝置

1. 圖1所示為實驗室常用的實驗裝置：（1）常溫下，用鋅和稀硫酸反應製取氫氣，應選用的發生裝置是______（填

（1）常溫下，用鋅和稀硫酸反應製取氫氣，屬於固液常溫型，故應選用的發生裝置是B，氫氣密度比空氣小且難溶於水，所以可用向下排空氣法或排水法收集；
（2）圖F是採用排水法測二氧化碳的體積，用量筒測量水的體積從而測二氧化碳的體積；二氧化碳能溶於水，所以要在水的上方放一層植物油，防止二氧化碳溶於水．排水法測氣體體積的原理是：利用排出水的體積和進入裝置中的氣體的體積相等的原理進行的，所以在沒有二氧化碳生成時，盛水的集氣瓶中壓強和外界大氣壓是相等，當有二氧化碳氣體生成時，集氣瓶內氣體壓強增大，將水排出，所以油上方的空氣對實驗結果沒有影響；
（3）碳酸鈉和鹽酸常溫下反應生成氯化鈉、二氧化碳氣體和水，方程式是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
向燒杯內Na₂CO₃粉末滴入鹽酸，觀察燒杯中燃著的小蠟燭．觀察下面一支蠟燭的火焰先熄滅，上面一支隨後熄滅，說明二氧化碳氣體的密度大於空氣，不能燃燒、且不支持燃燒，故可用於滅火；
故答案為：（1）B；C或D；
（2）防止CO₂溶於水且與水反應；沒有；
（3）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
CO₂密度比空氣大；CO₂不能燃燒，也不能支持燃燒；
CO₂可用於滅火．

2. 某同學設計了用鋅粒與稀硫酸反應製取氫氣的實驗裝置，如圖所示．（1）檢查裝置氣密性後，先在有孔塑料板

（1）檢查裝置氣密性後，先在有孔塑料板上加鋅粒，再通過長頸漏鬥倒入稀硫酸，鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，反應的化學方程式：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（2）圖示方法是排水法收集氣體，氫氣可用排水法收集是因為氫氣難溶於水；
（3）該裝置可通過止水夾的關閉控制反應的隨時發生和停止，打開夾子，固液接觸產生氣體，關閉夾子，試管內壓強增大，將硫酸壓入長頸漏斗，反應終止；實驗室製取二氧化碳用大理石和鹽酸常溫反應，不需加熱，也可用此發生裝置；
（4）實驗室製取大量CO₂氣體不能用稀硫酸和大理石為原料，因為 稀硫酸和大理石反應生成CaSO₄微溶於水，使大理石和硫酸隔絕，阻止反應繼續進行，所以不能用塊狀的大理石和稀硫酸反應，但大理石粉末與硫酸能充分接觸，所以可用於製取二氧化碳；
故答案為：（1）鋅粒；通過長頸漏鬥倒入稀硫酸；Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（2）排水法；氫氣難溶於水；
（3）能隨時控制反應的發生和停止；可以；實驗室製取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應，也不需加熱；
（4）碳酸鈣與硫酸反應生成微溶性的硫酸鈣，會覆蓋在塊狀大理石表面，使大理石和硫酸隔絕，阻止反應繼續進行，所以不能用塊狀的大理石和稀硫酸反應，但大理石粉末與硫酸能充分接觸，故可用於製取二氧化碳．

3. 實驗室製取二氧化碳，需要什麼發生裝置和收集裝置

實驗室製取二氧化碳的裝置主要包括錐形瓶250ml、量筒、燒杯、長頸漏斗，以及集氣瓶用於收集氣體。通常選擇向上排空氣法收集二氧化碳。在實驗開始前，務必檢查裝置的氣密性，以確保實驗順利進行。

製取二氧化碳時，需要准備大理石和稀鹽酸作為反應物。大理石與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體。這個過程中，大理石作為反應物提供固態碳酸鈣，而稀鹽酸則作為酸性反應物，兩者相遇時會發生化學反應。

在反應過程中，產生的二氧化碳氣體通過長頸漏斗進入錐形瓶中。錐形瓶作為反應容器，能夠容納反應物並提供足夠的空間進行反應。量筒和燒杯則用於測量反應物的體積和量，確保實驗條件的准確性和可重復性。

二氧化碳氣體收集完畢後，可以使用集氣瓶來收集這些氣體。集氣瓶作為氣體收集裝置，能夠有效地收集並儲存二氧化碳氣體，以便進一步驗證或分析。

為了驗證二氧化碳是否收集滿，可以使用燃著的木條進行測試。當將燃著的木條靠近集氣瓶口時，如果木條火焰熄滅，說明瓶內二氧化碳濃度已達到飽和，實驗成功。

在整個實驗過程中，需要注意安全操作，避免酸液濺出或二氧化碳泄露。同時，實驗結束後，應妥善處理剩餘的化學物質和廢棄物，確保實驗室環境的整潔與安全。

4. 根據如圖回答問題：（1）寫出圖中標號①儀器的名稱______；（2）實驗室用鋅粒和稀硫酸製取並收集較純凈的

(1)圖中標號①的裝置名稱為：集氣瓶。

(2)鋅粒和稀硫酸反應製取氫氣，應選擇裝置B。
該反內應的化學方程式為：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

A,B均為容氣體發生裝置。二者的區別在於，A為固體-加熱型裝置。B為固體-液體不加熱型。
鋅粒和稀硫酸反應制氫氣，鋅粒為固體，稀硫酸為液體。該反應無需加熱，因此選擇裝置B最為合適。

(3)①製取二氧化氮應選擇裝置B。
將銅片放入試管中的正確操作是：先將試管橫放，用鑷子夾持銅片放在試管口，慢慢豎起試管。

銅片為固體，濃硝酸為液體，製取NO2時無需加熱，因此選擇裝置B最為合適。
將固體放入試管時，切不可直接將固體丟入試管，這樣容易將試管底部砸破，發生危險。

②NO2最好放在上層集氣瓶中。
看到的現象是：上層集氣瓶中的紅棕色氣體向下層集氣瓶中擴散，最終上下層集氣瓶中充滿顏色相同的氣體。

因NO2的密度大於空氣，也就是說:NO2在空氣中會向下沉。
因此將NO2放在上層瓶中，除了擴散的作用，還有一個下沉的作用，使演示時間大為縮短。

5. 如圖所示為實驗室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質實驗的部分裝置． 試根據題目要求，回答下列問題：

6. 大理石跟稀鹽酸反應製取二氧化碳實驗的步驟、注意事項及原因

一. 反應原理

CaCO3＋2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

三. 實驗步驟

「查」：檢查裝置的氣密性。

「裝」：從錐形瓶口裝大理石，塞緊塞子。

「加」：從長頸漏斗（或分液漏斗）加入稀鹽酸。

「收」：收集氣體。

「驗滿」：用燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅證明已收集滿。

五. 注意事項

裝置注意事項：發生裝置的導管露出塞子即可，不能伸入過長；長頸漏斗下端要伸入液面以下。

操作注意事項：用向上排空氣法收集二氧化碳時導管要伸入集氣瓶底部。

六. 實驗室製取二氧化碳析疑

（一）為什麼選用大理石或石灰石製取二氧化碳?

答：大理石或石灰石的主要成分是碳酸鈣。碳酸鹽跟酸起反應，一般都有二氧化碳生成。若選用可溶性的碳酸鹽（如碳酸鈉等），與酸反應速度過快，難以控制；若選用不溶性碳酸鹽（如碳酸鎂等），則其來源一般較少。大理石或石灰石與酸反應適中，其在自然界中含量也極其豐富，價格低廉。所以，選用大理石或石灰石制二氧化碳。

（二）實驗室製取二氧化碳時，為什麼最好選用稀鹽酸?

答：如果用稀硫酸和大理石或石灰石反應，有關化學方程式為：CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑，結果生成微溶性固體硫酸鈣，它覆蓋在大理石或石灰石表面，使酸與大理石或石灰石脫離接觸，導致反應太緩慢。

如果用硝酸與大理石或石灰石反應，由於硝酸是一種不穩定性的酸，在見光或受熱時易分解：4HNO3＝ 4NO2↑＋O2↑＋2H2O，從而使製得的CO2中混有NO2和O2等雜質。

如果用濃鹽酸和大理石或石灰石反應，由於濃鹽酸具有揮發性，使製得的CO2中混有較多的氯化氫氣體。

用稀鹽酸和大理石或石灰石反應，所得CO2氣體平穩，氣體又較為純凈，所以選用稀鹽酸制CO2最合適。

（三）實驗室製取二氧化碳裝置，需要哪些儀器?使用時應注意什麼事項？

答：儀器有廣口瓶（平底燒瓶、錐形瓶等）、長頸漏斗、雙孔橡皮塞、導管、集氣瓶。

使用時應注意的事項有：（1）要用鑷子夾取石灰石或大理石。裝入廣口瓶（平底燒瓶、錐形瓶等）時要注意「一橫、二放、三豎」。

（2）插入廣口瓶（平底燒瓶、錐形瓶等）內的導管不能伸入液面以下，也不宜過長，只需剛剛露出塞子即可，這樣才能有利於氣體導出。

（3）稀鹽酸應從長頸漏斗加入，長頸漏斗的下端管口要伸入液面以下，防止反應生成的氣體從長頸漏斗逸出。

（4）不能用酒精燈加熱制CO2。

（四）怎樣證明生成的氣體是二氧化碳?

答：把產生的氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，若石灰水變渾濁，則證明生成的氣體是CO2

7. Ⅰ．化學實驗室製取氣體的方法之一是將濃硫酸滴入濃鹽酸中．請從下圖中挑選所需儀器，在方框內畫出用該方

Ⅰ．將濃硫酸滴入濃鹽酸中制備、收集乾燥氯化氫氣體，選擇分液漏斗和燒瓶做發生裝置，濃硫酸通過分液漏斗滴入燒瓶中濃鹽酸，溶解放熱氯化氫揮發出氣體氯化氫，氣體中含有水蒸氣需要用濃硫酸乾燥氣體，用向上排氣法收集，剩餘氣體需要吸收不能排放到空氣中，吸收氯化氫需要防止倒吸，裝置圖連接為：

Ⅱ．（1）取過量潔凈的鐵屑，加入20%～30%的稀硫酸溶液，在50℃～80℃水浴中加熱至不再產生氣泡．反應的化學方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
故答案為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（2）硫酸溶液過稀會導致反應速率慢，不利於晶體析出；
故答案為：反應速率慢，不利於晶體源首析出；
（3）水浴加熱是溫度低於100°C時的加熱條件，溫度易於控制；
故答案為：容易控制溫度；
（4）鐵粉過量是防止亞鐵離子被氧化，鐵和鐵離子反應重新生成雹禪數亞鐵離子，反應的離子方程式為：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺；
故答案為：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺；
（5）熱襲困溶液過濾減少硫酸亞鐵晶體析出；塞緊試管口的目的防止空氣中的氧氣進入試管氧化亞鐵離子；
故答案為：減小FeSO₄的損失；防止空氣進入試管將Fe²⁺氧化為Fe³⁺
（6）溫度降低硫酸亞鐵溶解度減小，冷卻後析出淺綠色晶體；
故答案為：有淺綠色晶體析出；