Question

9．下图为实验室常见的气体制取和收集装置．回答有关问题；

（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是A，反应的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，实验室利用加热氯酸钾制氧气，采用排水法收集气体，实验结束时的操作顺序是先撤去导管，再移去酒精灯，其目的是防止因大试管温度降低、气压减小而导致水倒流，炸裂试管
（2）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，化学方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．其中二氧化锰的作用是催化剂，
（3）实验室制取二氧化碳，选取的发生装置是B，反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．若用排空气法收集二氧化碳气体，则应选用的收集装置是D．
（4）实验室制取氢气时，选取的发生装置是B，反应的化学方程式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑选用的收集装置是C或E
（5）检查A装置气密性方法是（选填a、b、c、d）a检验集气瓶内二氧化碳气体是否收集满的方法是（选填a、b、c、d）d
a．用手捂住大试管，观察是否有气泡
b．向大试管中加水，观察是否漏水
c．向集气瓶中滴加石蕊溶液
d．将带燃着的木条放在集气瓶口．

Answer 1

分析 （1）加热高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，故选发生装置A，并据反应原理、实验注意事项解答；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，据此分析解答；
（3）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸常温反应，属于固液常温型，故选发生装置B，并据反应原理书写方程式，据气体密度和溶解性选择收集装置；
（4）实验室制取氢气用锌粒和稀硫酸，属于固液常温型，故选发生装置B，并据反应原理书写方程式，氢气密度比空气小、难溶于水，所以可用向下排空气法或排水法收集；
（5）据检查气密性的方法和二氧化碳不能燃烧、不能助燃的性质分析解答．

解答 解：（1）加热高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，故选发生装置A，反应方程式是：2KMnO₄  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂Mn O₄+MnO₂+O₂↑，实验结束时要先移导管后熄灯，防止试管温度降低，气压减小，水倒吸入热的试管引起试管炸裂；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应方程式是：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，二氧化锰是反应的催化剂；
（3）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸常温反应，属于固液常温型，故选发生装置B，反应的化学方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳的密度大于空气的密度，能溶于水，所以用向上排空气法收集；
（4）实验室制取氢气用锌粒和稀硫酸，属于固液常温型，故选发生装置B，反应的化学方程式是：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，氢气密度比空气小、难溶于水，所以可用向下排空气法或排水法收集；
（5）任何制取气体的装置都要检查装置的气密性，检查A装置气密性方法是将导管放入水中，然后用手捂住大试管，观察是否有气泡进行判断；
验满二氧化碳的方法是将燃烧的木条放于集气瓶口，观察木条是否熄灭进行判断；
故答案为：
（1）A；  2KMnO₄  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂Mn O₄+MnO₂+O₂↑；导管；酒精灯；防止因大试管温度降低、气压减小而导致水倒流，炸裂试管；
（2）2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；催化剂；
（3）B；Ca CO₃+2 HCl=Ca Cl₂+H₂O+CO₂↑；D；
（4）B；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；C；E；
（5）a；d．

点评 掌握装置选取、实验室制取氧气、氢气、二氧化碳的方法，方程式的书写等知识，才能结合题意灵活解答，实验发生装置的选择要看反应物的状态和反应条件，收集方法要看收集气体的密度和溶解性．