Question

有下列实验室制取和收集气体的装置：

（1）按要求填表（装置填序号）：

实验内容	发生装置	收集装置	反应文字表达式
加热高锰酸钾制氧气
双氧水制氧气
石灰石和稀盐酸制取二氧化碳

（2）通常情况下，氢气是一种无色无味气体，难溶于水．在所有气体中，氢气密度最小．实验室用金属锌与稀盐酸反应制取氢气，发生装置应选（填序号，下同）

 

，收集氢气可选的装置是

 

．
（3）实验中，造成下列情况的可能原因是：
加热高锰酸钾制氧气时，水槽中的水变成紫红色

 

；用排水法收集到的氧气不纯

 

；
加热高锰酸钾制氧气实验中，试管破裂

 

；制取二氧化碳时，发生装置中有气泡，可是集气瓶中始终收集不满

 

．  用A装置还可以用来进行加热碱式碳酸铜的实验，根据这个实验回答：碱式碳酸铜的俗名是

 

，它是一种

 

色固体，加热时变成

 

色，试管口出现

 

，反应的文字表达式为

 

．如果要证明生成物中有二氧化碳，试写出你的实验方法和现象：方法：

 

，现象：

 

．

Answer 1

分析：（1）高锰酸钾受热时容易扩散，分解能生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；  
实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
（2）根据实验室制取氢气的反应物状态、反应条件、氢气的性质可以选择发生装置和收集装置；
（3）试管口塞一团棉花可以防止高锰酸钾扩散到集气瓶中，装置漏气影响实验结果，操作不当容易导致玻璃仪器破损；
碱式碳酸铜俗称铜绿，受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊．

解答：解：（1）利用高锰酸钾制氧气需要加热，应该用A装置作为发生装置；利用过氧化氢制取氧气不需要加热，应该用B装置作为发生装置；
氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集；
高锰酸钾受热分解的文字表达式为：高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解的文字表达式为：过氧化氢

二氧化锰

水+氧气．
故填：A；B；C或D；高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气；过氧化氢

二氧化锰

水+氧气．
实验室制取二氧化碳不需要加热，应该用B装置作为发生装置；
二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集；
碳酸钙和稀盐酸反应的文字表达式为：碳酸钙+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳．
故填：B；D；碳酸钙+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳．
（2）实验室用金属锌与稀盐酸反应制取氢气不需要加热，应该用B装置作为发生装置；
氢气不溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集，密度比空气小，可以用向下排空气法收集，即用E装置收集．
故填：B；C或E．
（3）加热高锰酸钾制氧气时，如果试管口没有塞一团棉花，高锰酸钾进入水槽中，导致水槽中的水变成紫红色；
用排水法收集氧气时，如果刚出现气泡就开始收集，会导致收集的氧气中含有空气；
加热高锰酸钾时，如果没有预热，试管外壁有水，试管触及灯芯，都可能会导致试管破损；
如果装置漏气，制取二氧化碳时，发生装置中有气泡，可是集气瓶中始终收集不满；
碱式碳酸铜的俗名是铜绿，它是一种绿色固体，加热时变成黑色，试管口出现水珠，反应的文字表达式为：碱式碳酸铜

加热

氧化铜+水+二氧化碳；
证明生成物中有二氧化碳的实验操作：通过橡皮管连接一段导管，把导管伸入盛有澄清石灰水的烧杯中；
实验现象：澄清石灰水变浑浊；
实验结论：生成物中有二氧化碳．
故填：试管口没有塞一团棉花，高锰酸钾进入水槽中；刚出现气泡就开始收集；没有预热，试管外壁有水，试管触及灯芯；装置漏气；铜绿；绿；黑；水珠；
碱式碳酸铜

加热

氧化铜+水+二氧化碳；通过橡皮管连接一段导管，把导管伸入盛有澄清石灰水的烧杯中；澄清石灰水变浑浊．

点评：二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．