Question

3．化学是一门以实验为基础的科学，请结合图示回答问题

（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，选用的气体发生装置是A，发生反应的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）加热氯化铵与氢氧化钠的固体混合物制取氨气，应选择的反应发生装置是A；已知氨气是极易溶于水的气体，其化学式为NH₃，则收集装置除F外还可选用D（填字母编号）；
（3）实验室用装置B制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；若用装置F收集CO₂，则接口②应与⑥（填接口序号）相连；
（4）小明同学设计了如图装置验证二氧化碳的性质，当通入二氧化碳一段时间后，G中的现象是紫色石蕊试液变红；
H中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；I中观察到的现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭．

Answer 1

分析 （1）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于固体加热型，故选发生装置A，并据反应原理书写方程式；
（2）加热氯化铵与氢氧化钠的固体混合物制取氨气，属于固体加热型，故选发生装置A，氨气极易溶于水，所以不能用排水法收集，密度比空气小，可用向下排空气法收集；
（3）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸常温反应，据反应原理书写方程式；二氧化碳密度比空气大，所以应从长管进气，将空气挤压到集气瓶上部排出；
（4）二氧化碳可与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，并据二氧化碳与石灰水反应原理书写方程式，二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，密度比空气大，所以可观察到蜡烛由下向上逐渐熄灭．

解答 解：（1）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于固体加热型，故选发生装置A，反应方程式是：2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）加热氯化铵与氢氧化钠的固体混合物制取氨气，属于固体加热型，故选发生装置A，氨气极易溶于水，所以不能用排水法收集，相对分子质量是14+3=17＜29，密度比空气小，所以可用向下排空气法--D收集；
（3）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸常温反应，大理石的主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，二氧化碳密度比空气大，所以应从长管进气，将空气挤压到集气瓶上部排出；
（4）二氧化碳可与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，所以G中当通入二氧化碳一段时间后，会看到紫色变红，二氧化碳与石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应方程式是：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，密度比空气大，所以可观察到蜡烛由下向上逐渐熄灭；
故答案为：（1）A； 2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）A；   D；
（3）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；    ⑦；
（5）紫色变红色；   CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭．

点评 明确发生装置据反应物状态和反应条件选择，收集装置据气体密度和溶解性选择，并掌握制取气体的反应原理、二氧化碳的性质即可顺利解答此题．