Question

通过一学期的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，并常用实验探究的方法研究常见物质的组成和性质等．请你结合如图所示实验装置回答有关问题：

①写出图中标号的仪器名称：a

 

；b

 

；c

 

．
②写出实验室制取氧气的一个化学方程式

 

．
利用该反应制取氧气，发生装置应选

 

 （填字母，下同），收集装置选

 

．
③小明是一个善于自主学习的同学，在进行了实验室制取氧气研究的基础上，通过查找资料，自主探究实验室制取二氧化碳，请你和小明一起进行探究．
Ⅰ．选择药品．选取制备二氧化碳的药品中必须含有的元素有

 

（写元素名称）．通过查阅资料小明选取了三组药品，进行了对比实验，实验记录如下：

组别	药品	实验现象
①	5g块状石灰石和10%稀盐酸20mL	产生气泡速率适中且持续进行
②	5g块状石灰石和10%稀硫酸20mL	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③	5g碳酸钠粉末和10%稀盐酸20mL	剧烈反应，产生气泡速率很快

依据实验记录：从制取和收集的角度分析，你会选择组别是第

 

 （填序号）组的药品，选择这组药品的理由是

 

．
Ⅱ．选择装置．应选择的发生装置为

 

 （填字母），选择这套装置的理由是

 

．
④小明用向上排空气法收集一瓶二氧化碳，并按图F做镁带在二氧化碳中燃烧的实验，可以观察到的现象是

 

，其相关的化学方程式是

 

．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实验室制取氧气的反应原理,二氧化碳的实验室制法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：①据常用仪器回答；
②实验室可用过氧化氢分解、加热氯酸钾或高锰酸钾的方法制取氧气，结合反应原理书写方程式；并据反应物状态和反应条件选择发生装置，据氧气的密度和溶解性选择收集装置；
③据化学反应前后元素的种类不变，及实验室制取气体时，反应速率太快，影响气体的收集，反应速率太慢，会导致收集的气体不纯，同时会浪费时间分析解答；
并据反应物状态和反应条件选择发生装置；
④二氧化碳和碳在点燃的条件下生成氧化镁和碳，并据物质的颜色分析解答．

解答：解：①标号仪器分别是锥形瓶、试管和集气瓶；
②实验室可用常温分解过氧化氢的方法制取氧气，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

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，该反应不需加热，属于固液常温型，故选发生装置A，氧气的密度比空气大且不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法收集；
③据化学反应前后元素的种类不变可知：二氧化碳由碳元素和氧元素组成，所以制备二氧化碳的药品中必须含有碳、氧元素；从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，因为块状石灰石和稀盐酸反应时，产生气泡速率适中，便于二氧化碳的收集；
该反应不需加热，属于固液常温型，故选发生装置A；
④二氧化碳和碳在点燃的条件下生成氧化镁和碳，反应放热，发出耀眼的白光，氧化镁是白色固体，碳是黑色固体，反应方程式是：2Mg+CO₂

点燃  .

2Mg0+C；
故答案为：①锥形瓶；试管；集气瓶；
②2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑（合理均可）；A；C（或D）；
③碳元素、氧元素；①；反应速率适中且持续进行，便于收集；A；固体和液体反应，不需要加热；
④镁条剧烈燃烧 发出耀眼白光放出大量热 生成白色固体和黑色固体；2Mg+CO₂

点燃  .

2Mg0+C．

点评：了解装置选取方法，方程式的书写方法等知识才能结合题意灵活分析解答，据反应物状态和反应条件选择发生装置，据二氧化碳的密度和溶解性选择收集装置．