Question

如圖裝置可以用來制取O₂、CO₂、H₂等，請回答有關(guān)問題．

（1）用過氧化氫溶液和二氧化錳來制取氧氣的發(fā)生裝置是

 

 （填編號，下同），收集裝置是

 

，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，其中二氧化錳起

 

作用．
（2）用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式為

 

，可選用

 

發(fā)生裝置；進行實驗時，試管口應(yīng)

 

，以防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管．用高錳酸鉀制取并用排水法收集氧氣有以下操作步驟：①加熱 ②熄滅酒精燈 ③檢驗裝置氣密性 ④裝入藥品 ⑤收集氧氣 ⑥從水中撤出導(dǎo)管 ⑦用鐵架臺固定裝置．正確的操作順序為

 

．用高錳酸鉀制取氧氣，試管口要略向下傾斜，原因是

 

．加熱前要先預(yù)熱，方法是

 

，目的是

 

．
（3）用氯酸鉀和二氧化錳來制取和收集氧氣的裝置組合是

 

和

 

，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．若用排水法收集氧氣完畢，應(yīng)先

 

、后

 

，原因是

 

．
（4）實驗室制取二氧化碳的藥品是（填名稱）

 

，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．應(yīng)選用的發(fā)生裝置是

 

，依據(jù)是

 

、

 

；應(yīng)選用的收集裝置是

 

．依據(jù)是

 

、

 

．把產(chǎn)生的二氧化碳通入紫色石蕊試液中發(fā)生的現(xiàn)象是

 

，原因是（用化學(xué)方程式表示）

 

；把上述的溶液加熱后發(fā)生的現(xiàn)象是

 

，原因是（用化學(xué)方程式表示）：

 

．
（5）實驗室用鋅粒和稀硫酸溶液發(fā)生反應(yīng)（無需加熱）來制取氫氣，制取和收集氫氣的裝置組合是

 

和

 

；在點燃氫氣前，必須要做的工作是

 

．

Answer 1

考點：常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理,制取氧氣的操作步驟和注意點,二氧化碳的實驗室制法,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),氫氣的制取和檢驗,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
氧氣不易溶于水，密度比空氣大；
（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
利用加熱的方法制取氣體，并且用排水法收集時，要按照一定的步驟進行，特別是要注意集滿氣體后的操作順序，以防發(fā)生安全事故；
（3）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣；
（4）實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，通常情況下，碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
二氧化碳能夠溶于水，密度比空氣大；
二氧化碳能和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸在加熱條件下分解生成水和二氧化碳；
（5）根據(jù)制取氣體的反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、氣體的性質(zhì)可以選擇發(fā)生裝置和收集裝置．

解答：解：（1）用過氧化氫溶液和二氧化錳來制取氧氣時不需要加熱，發(fā)生裝置應(yīng)該用B裝置；
因為氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用C裝置收集；
反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，其中二氧化錳起催化作用．
故填：B；C或D；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；催化．
（2）用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
因為反應(yīng)需要加熱，應(yīng)該選用A裝置作為發(fā)生裝置；
進行實驗時，試管口應(yīng)塞一團棉花，以防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管；
用高錳酸鉀制取并用排水法收集氧氣時，應(yīng)該先檢驗裝置氣密性，再裝入藥品，再用鐵架臺固定裝置，再加熱，再收集氧氣，再從水中撤出導(dǎo)管，最后熄滅酒精燈，即順序為③④⑦①⑤⑥②；
用高錳酸鉀制取氧氣，試管口要略向下傾斜，原因是能夠防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管；
加熱前要先預(yù)熱，方法是移動酒精燈在試管下方來回加熱，目的是使試管均勻受熱，防止炸裂．
故填：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；A；塞一團棉花；③④⑦①⑤⑥②；防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管；移動酒精燈在試管下方來回加熱；使試管均勻受熱，防止炸裂．
（3）用氯酸鉀和二氧化錳來制取和收集氧氣的裝置組合是 A和 C或D，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑．若用排水法收集氧氣完畢，應(yīng)先 把導(dǎo)管移出水面、后 熄滅酒精燈，原因是 防止水倒流入試管，把試管炸裂．
故填：A；C或D；2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；把導(dǎo)管移出水面；熄滅酒精燈；防止水倒流入試管，把試管炸裂．
（4）實驗室制取二氧化碳的藥品是大理石或石灰石和稀鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
因為反應(yīng)不需要加熱，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是B裝置，依據(jù)是：反應(yīng)物是固體和液體、不需要加熱；
應(yīng)選用的收集裝置是D，依據(jù)是：密度比空氣大、不和空氣中的物質(zhì)反應(yīng)；
把產(chǎn)生的二氧化碳通入紫色石蕊試液中發(fā)生的現(xiàn)象是：紫色石蕊試液變紅色，原因是：二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使石蕊試液變紅色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂O+CO₂═H₂CO₃；
把上述的溶液加熱后發(fā)生的現(xiàn)象是：溶液由紅色變成紫色，原因是：碳酸受熱分解生成水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂CO₃

△   .

H₂O+CO₂↑．
故填：大理石或石灰石和稀鹽酸；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；B；反應(yīng)物是固體和液體；不需要加熱；D；密度比空氣大；不和空氣中的物質(zhì)反應(yīng)；紫色石蕊試液變紅色；H₂O+CO₂═H₂CO₃；溶液由紅色變成紫色；H₂CO₃

△   .

H₂O+CO₂↑．
（5）實驗室用鋅粒和稀硫酸溶液發(fā)生反應(yīng)來制取氫氣時不需要加熱，應(yīng)該用B裝置作為發(fā)生裝置；
氫氣不溶于水，可以用排水法收集，即用C裝置收集，密度比空氣小，可以用向下排空氣法收集，即用E裝置收集；
因為氫氣與氧氣或空氣混合時遇明火可能會發(fā)生爆炸，因此在點燃氫氣前，必須要檢驗氫氣的純度．
故填：B；C或E；驗純．

點評：實驗是化學(xué)的重要組成部分，正確的實驗操作是得出科學(xué)結(jié)論的前提條件之一，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為得出正確的結(jié)論奠定基礎(chǔ)．