Question

4．化学实验是学习化学的基础．请根据下列装置图回答问题．

（1）实验室里制取二氧化碳的发生装置应选B（填序号），发生反应的化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．CO和CO₂都由碳元素和氧元素组成的，但性质有很大差异，根本原因是分子构成不同．若实验室中用过氧化氢和二氧化锰制氧气，方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，怎样检查装置B的气密性用弹簧夹夹住右端管口，向长颈漏斗中注入一定量的水，会形成一段稳定的水柱，证明装置气密性良好
（2）实验室需少量甲烷气，可用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物制得．制甲烷气的一套装置应选用A（填字母）装置．图F为某学生设计的一种有洗气、贮气等用途的装置．当用排水法收集氧气时，瓶内先装满水，气体从b（填“a”或“b”）处导管通入．
（3）蛙人潜水作业需要氧气，经常会用过氧化钠（化学式Na₂O₂）和水反应生成氢氧化钠（化学式NaOH）和氧气来获得，若要制取64克氧气，需要多少水参与反应？

Answer 1

分析 （1）根据实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，CO和CO₂都由碳元素和氧元素组成的，但性质有很大差异，根因是：分子构成不同，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，以及利用装置内外的压强差可以检验装置的气密性进行分析；
（2）根据实验室制取甲烷的反应物是固体，反应条件是加热，甲烷的密度比水小进行分析；
（3）根据过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，依据水的质量进行计算．

解答 解：（1）实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，所以实验室里制取二氧化碳的发生装置应选A，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，CO和CO₂都由碳元素和氧元素组成的，但性质有很大差异，根因是：分子构成不同，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，检查装置B的气密性的方法是：用弹簧夹夹住右端管口，向长颈漏斗中注入一定量的水，会形成一段稳定的水柱，证明装置气密性良好；
（2）实验室制取甲烷的反应物是固体，反应条件是加热，甲烷的密度比水小，所以制甲烷气的一套装置应选用A装置，图F为某学生设计的一种有洗气、贮气等用途的装置．当用排水法收集氧气时，瓶内先装满水，气体从b处导管通入；
（3）设需要水的质量为x
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
       36        32
        x        64g
       $\frac{36}{x}$=$\frac{32}{64g}$
      x=72g
故答案为：（1）A，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，分子构成不同，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，用弹簧夹夹住右端管口，向长颈漏斗中注入一定量的水，会形成一段稳定的水柱，证明装置气密性良好；
（2）A，b；
（3）需要水的质量为72g．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．