Question

如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：

（1）写出一个制取氧气的化学方程式

 

（2）用装置制取氧气时，试管口为什么要略向下倾斜？

 

（3）实验室里，我们常用锌和稀硫酸反应来制取氢气，反应的化学方程式为

 

；制取氢气时，应选用的发生装置是和收集装置是

 

（4）若采用B和D装置制取了一种气体，请简述验证该气体的实验方法．

 

（5）12.5g大理石与稀盐酸完全反应后，可生成二氧化碳气体4.4g，请计算大理石中杂质的质量分数．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,制取氧气的操作步骤和注意点,二氧化碳的实验室制法,氢气的制取和检验,根据化学反应方程式的计算

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）实验室制取氧气可用加热高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰的混合物，或常温分解过氧化氢和二氧化锰混合物的方法；
（2）给试管中的固体药品加热，试管口向下倾斜是为了防止冷凝水倒流引起试管炸裂；
（3）据反应原理书写方程式，该反应不需加热，属于固体和液体常温下进行的反应，氢气密度比空气大、不溶于水，据此分析解答；
（4）B装置适用于固体和液体常温制取气体，D装置可收集密度大于空气的气体；
（5）据大理石与稀盐酸反应方程式，依据二氧化碳气体的质量计算碳酸钙的质量，并进而求出大理石中杂质的质量分数．

解答：解：（1）实验室制取氧气可用加热高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰的混合物，或常温分解过氧化氢和二氧化锰混合物的方法，方程式分别是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑、2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑、2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）给试管中的固体药品加热，试管口向下倾斜是为了防止冷凝水倒流引起试管炸裂；
（3）实验室用锌和稀硫酸制取氢气，同时生成硫酸锌，反应的化学方程式为：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；该反应不需加热，属于固体和液体常温下进行的反应，故选发生装置B，氢气密度比空气大、不溶于水，所以可用向下排空气法或排水法收集；
（4）B装置适用于固体和液体常温制取气体，实验室制取氧气、二氧化碳、氢气均可用此发生装置，D装置可收集密度大于空气的气体，可收集氧气或二氧化碳；要检验气体是否是氧气或二氧化碳，可用带火星的木条伸入集气瓶观察是否复燃进行判断，也可向集气瓶内倒入澄清的石灰水观察是否变浑浊进行区分；
（5）设大理石中CaCO₃ 的质量为x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑   
100                    44
x                     4.4g

100

44

=

x

4.4g

  x=10g                            

12.5g-10g

12.5g

×100%=20%
答：大理石中杂质的质量分数为20%；
故答案为：（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑（或2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑或2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑）；
（2）防止试管口的冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管；
（3）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；BC（或BE）；
（4）将带火星的木条伸入D装置的集气瓶中，木条复燃，证明制取的气体是氧气（合理均可）；
（5）大理石中杂质的质量分数为20%．

点评：本题考查知识综合而全面，既考查了实验室制取气体的思路及理解应用，又考查了实验室制取气体的反应方程式和方程式计算等内容，能很好的考查学生应用知识解决问题 的能力．