题目内容

9.实验室制取某些气体所需的装置如图所示,请回答下列问题:

(1)实验仪器①的名称是集气瓶.
(2)实验室制取二氧化碳气体应选择的发生装置是B(填选项字母),反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.要检验二氧化碳,可将其通入到澄清的石灰水中,化学方程式CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
(3)若用装置E收集较为纯净的氧气,瓶内先装满水,气体从a(填“a”或“b”)导管通入瓶内.若用装置E收集一瓶较纯净的二氧化碳气体,气体从b(填“a”或“b”)导管通入瓶内.
(5)若选A装置作为用高锰酸钾制取氧气的发生装置,还须补充的一种用品是棉花,写出该反应方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.

分析 (1)据实验室常用仪器的认识解决;
(2)发生装置的选择要看反应物的状态和反应条件;据反应原理写出方程式;
(3)选择气体收集方法时通常考虑气体的密度和溶解性;
(4)用高锰酸钾制取氧气的发生装置试管口要有棉花团;据反应原理写出方程式.

解答 解:(1)依据实验室常用仪器的认识解决.答案为:集气瓶;
(2)实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳,不需要加热,故制取二氧化碳气体应选择的发生装置是B,反应原理用化学方程式表示是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.将二氧化碳通入澄清的石灰水中,生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
(3)若用装置E排水收集氧气,瓶内先装满水,气体从a导管通入瓶内;若用装置E收集一瓶较纯净的二氧化碳气体,因二氧化碳的密度比空气大,气体应长进短出,即从b入;
(4)制取时需要在试管口放一团棉花,它的作用是防止高锰酸钾粉末进入导管,造成导管堵塞;反应的方程式为:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.
故答案为:
(1)集气瓶.
(2)B,CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
(3)a,b.(4)棉花,2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.

点评 据反应物状态和反应条件选择发生装置,据气体的密度和溶解性选择收集装置,并掌握制取氧气、二氧化碳的方法,尤其是(3)能很好考查学生对知识的掌握和应用情况.

练习册系列答案
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15.某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验.

(1)写出仪器a的名称:锥形瓶.
(2)甲同学从图中选择B、E装置的组合制取氧气,反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.在用胶皮管连接装置B和E中的玻璃导管时,应先把玻璃管口润湿,然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管.收集气体前,应将集气瓶装满水并盖上玻璃片.收集氧气还可选用的装置是C.
(3)乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2.实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量.针对这一现象,同学们进行了如下探究:
[提出猜想]猜想Ⅰ:反应生成的MnO2分解放出O2
猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2
猜想Ⅲ:反应生成的K2MnO4和MnO2分解都放出O2
[实验验证]同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想Ⅰ错误;第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是用带火星的木条放到试管口.
[拓展延伸]实验发现,KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢,但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快.请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂,为什么?
否,高锰酸钾在反应前后质量和化学性质均发生了改变.
[实验反思]通过以上实验探究,你对“实验室制取氧气”还想探究的问题是哪种方法制得的氧气更纯净.

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