Question

7．根据下列装置图1，回答有关问题：

（1）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．若选择A作该反应的发生装置，则装置A中的试管口还要放一团棉花，且试管口略微向下倾斜，原因是防止冷凝水倒流使试管炸裂．
（2）实验室制取某气体时，即可用D也可用E装置收集，由此推测该气体所具有的物理性质是bc（填序号）．
a．该气体的密度大于空气   b．该气体难溶于水   c．该气体的密度小于空气
（3）实验室制取CO₂有以下主要步骤：①连接好装置；②检查装置的气密性；③向试管中小心放入几小块石灰石；④向试管中小心注入适量稀盐酸；⑤收集产生的气体；⑥用燃烧的木条检验收集瓶是否收集满CO₂．
（4）若要用装置E收集CO₂气体，要将水换成温水，其理由是气体的溶解度随温度的升高而减小，所以CO₂气体在温水中的溶解度较小；（或降低CO₂在水中的溶解度）．
（5）某化学兴趣小组为了测定当地的石灰石中CaCO₃的质量分数，他们做了如下实验：取24g样品放入烧杯中，向其中逐渐加入100克一定质量分数的稀盐酸（杂质不溶于水也不与酸反应），所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系如图2所示，请根据图中的数据进行计算：
（a）石灰石样品中CaCO₃的质量为20克．
（b）24克石灰石样品与盐酸充分反应后最多产生多少克二氧化碳？（请根据化学方程式写出完整的计算步骤）

Answer 1

分析 制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．实验室制取CO₂，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．实验室制取某气体时，即可用D也可用E装置收集，由此推测该气体所具有的物理性质是：该气体难溶于水，该气体的密度小于空气；实验室制取CO₂的首要主要步骤是：连接好装置，检查装置的气密性；若要用装置E收集CO₂气体，要将水换成温水，其理由是：气体的溶解度随温度的升高而减小，所以CO₂气体在温水中的溶解度较小．由图象可知：石灰石样品中CaCO₃的质量=24g-4g=20g；然后根据化学式的计算求二氧化碳的质量．

解答 解：
（1）如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管；试管口略微向下倾斜，原因是：防止冷凝水倒流使试管炸裂；故答案为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑； 棉花；   防止冷凝水倒流使试管炸裂；
（2）实验室制取某气体时，即可用D也可用E装置收集，由此推测该气体所具有的物理性质是：该气体难溶于水，该气体的密度小于空气；故答案为：bc 
（3）实验室制取CO₂的首要主要步骤是：连接好装置，检查装置的气密性；故答案为：检查装置的气密性；
（4）若要用装置E收集CO₂气体，要将水换成温水，其理由是：气体的溶解度随温度的升高而减小，所以CO₂气体在温水中的溶解度较小；故答案为：气体的溶解度随温度的升高而减小，所以CO₂气体在温水中的溶解度较小；（或降低CO₂在水中的溶解度）；
（5）由图象可知：石灰石样品中CaCO₃的质量=24g-4g=20g；
（b）设产生CO₂的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑     
100                   44
20g                   x 
20g                  x
$\frac{100}{44}$=$\frac{20}{x}$g  x=8.8g
答：产生CO₂的质量为8.8g
答案：
（1）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；棉花； 防止冷凝水倒流使试管炸裂；
（2）bc；
（3）检查装置的气密性；
（4）气体的溶解度随温度的升高而减小，所以CO₂气体在温水中的溶解度较小；　（或降低CO₂在水中的溶解度）．
（5）
（a）20；
（b）产生CO₂的质量为8.8g

点评 本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写、注意事项和有关的计算等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．