Question

3．如图是实验室制取氧气、二氧化碳的装置图，请回答下列问题

（1）装置的序号填写：
①验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是A，收集装置D或C．写出实验室用该法制取氧气的化学反应方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
②验室制取二氧化碳的化学反应方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③验室制取二氧化碳的发生装置可选用B，只能用D装置收集．检验二氧化碳是否收集满的方法：把燃烧的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明已经收集满验证二氧化碳的方法：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，说明是二氧化碳
（2）甲烷是一种密度比空气小、难溶于水的气体．实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体共热制取甲烷，应选择的发生装置是A A（选填装置序号）．若选用F装置用于排空气法收集甲烷，甲烷应从b端（选填“a”或“b”，下同）通入；若选用F装置用于排水法收集甲烷，瓶中先装满水，甲烷应从b端通入．

Answer 1

分析 （1）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；   二氧化碳能够溶于水，密度比空气大．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；
（2）发生装置的选择与反应物的状态有关：固体和液体，不需要加热，如果固体与固体反应制取气体需要加热，收集方法的选择是根据：难溶于水或不易溶于水用排水法收集，密度比空气大用向上排空气法收集，密度比空气小用向下排空气法收集．

解答 解：
（1）①实验室用高锰酸钾制取氧气时需要加热，可选用的发生装置是A；因为氧气密度比空气大且不易溶于水，所以可选用D或C装置收集；
实验室制取氧气的化学反应方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
②实验室制取二氧化碳的化学反应方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③实验室制取二氧化碳不需要加热，发生装置可选用B；由于二氧化碳密度比空气大且能够溶于水，所以只能用D装置收集．检验是否收集满二氧化碳的方法是：把燃烧的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明已经收集满．故填：把燃烧的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明已经收集满．检验气体是否是二氧化碳的方法是：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，说明是二氧化碳．
（2）根据无水醋酸钠固体和碱石灰固体共热制取甲烷，可知需要加热，用到酒精灯，所以发生装置选择A；用装置F收集气体时：如果用排空气法收集气体时，密度比空气“大”的气体要从“长”的进，密度比空气“小”的气体要从“短”的进，用排水法时，气体要从“短”的进；由于甲烷的密度比空气小所以从短的一端进．   
答案：
（1）①A；D或C；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
②CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③B；D；把燃烧的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明已经收集满；把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，说明是二氧化碳；
（2）A； b；    b．

点评 本题主要考查仪器的用途、反应表达式的书写，实验装置的选择，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．