题目内容

实验室制取气体时,常用到如下图所示的装置.某兴趣小组的同学要利用所给装置进行以下探究学习活动,请你一同参加并回答下列问题.

(1)写出标号仪器的名称:①    ; ②   
(2)明明要用A装置制取氧气,请写出该反应的化学方程式   
(3)伟伟要用高锰酸钾制取较纯净的氧气,反应的化学方程式为    .他应选择的制取装置有    .该装置存在不足之处,可能会导致   
(4)强强认为,F装置既能收集气体还能干燥气体.他要用排水法来收集氧气,就在广口瓶里装满水,让气体应从    (填“a”或“b”)端通入;他要干燥氧气,便在广口瓶里盛装适量    ,让气体从a端通入b端导出.
(5)彤彤依上图选用了适当装置,成功地制得了二氧化碳.他选用的制取装置由    组成,最佳反应的化学方程式   
(6)佳佳要检验彤彤制得的气体就是二氧化碳,便在F装置中加入试剂    ,将气体由a通入,此时广口瓶内发生反应的化学方程式为    .但佳佳的实验并没有产生预期的现象.当彤彤和佳佳都确认各自所用试剂没有变质或失效时.请帮他们找出导致此结果的可能的原因   
【答案】分析:(1)熟练掌握常见的化学仪器名称和用途;
(2)根据A装置制取氧气的特点选择反应原理;
(3)用高锰酸钾制氧气时,反应物是高锰酸钾,生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气,反应条件是加热,根据化学方程式的书写步骤书写方程式;根据反应物的状态和反应条件选择发生装置:固体加热型和固液常温型;根据气体的密度和溶解性选择收集方法;根据高锰酸钾制取氧气装置的注意事项分析;
(4)根据氧气不易溶于水选择进气口;根据浓硫酸具有吸水性来干燥氧气;
(5)根据二氧化碳的密度和溶解性选择收集方法;实验室通常用稀盐酸与大理石(或石灰石)反应制取二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,写出反应的方程式;
(6)检验二氧化碳用石灰水,因为二氧化碳可以使石灰水变浑浊;根据二氧化碳及石灰水两个方面分析石灰水没有变浑浊的原因.
解答:解:(1)①是锥形瓶;②是集气瓶;
(2)A装置适合用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,二氧化锰是催化剂,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
(3)用高锰酸钾制氧气时,反应物是高锰酸钾,生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气,反应条件是加热,因此反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;发生装置的特点属于固体加热型的B装置,氧气不易溶于水且密度大于空气,所以既可以用排水法收集,也可以用向上排空气法收集;排水法收集的气体较纯;为防止高锰酸钾进入导管,导管口要放一团棉花;
(4)因为氧气不易溶于水,故进气口是短管b,要干燥氧气,可以通过浓硫酸的吸水性来进行;
(5)制取二氧化碳的药品是石灰石和稀盐酸,属于固体和液体在常温下的反应,因此应选用的发生装置是A;因为二氧化碳易溶于水,密度比空气大,故收集装置D(向上排空气法);实验室通常用稀盐酸与大理石(或石灰石)反应制取二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(6)检验二氧化碳用石灰水,因为二氧化碳可以使石灰水变浑浊,反应的方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;因为各自所用试剂没有变质或失效,所以可能是二氧化碳的问题,可能是没有收集到二氧化碳或收集的二氧化碳中混有氯化氢杂质,会和生成的碳酸钙反应而不能产生浑浊;
故答案为:(1)锥形瓶;集气瓶;
(2)2H2O22H2O+O2↑;
(3)BC;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;高锰酸钾小颗粒进入导气管;
(4)b;浓硫酸;
(5)AD;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(6)石灰水;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;收集的二氧化碳中混有氯化氢气体.
点评:本题考查了常见气体的制取原理、实验注意事项等的分析,属于基础性的考查,要求注重气体制取、收集、检验、除杂、步骤、注意事项等的理解运用.
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