Question

17．某学习小组围绕“气体实验室制取”进行了研讨．请你参与完成下面的问题．

（1）原理分析：实验室制取CO₂的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．不用Na₂CO₃与盐酸反应制取CO₂的原因是反应速率太快，不易控制．
（2）实验室也可以用图②来制取氧气，其化学方程式为2KClO₃ $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；
收集装置可以用图③，气体应从c端进．
（3）发生装置：图①装置中仪器a的名称是锥形瓶．实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH₄，应选图②（填序号）发生装置．
（4）收集有毒气体SO₂时，常采用图③收集装置，气体应从c（填字母）端通入．（5）加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生CO₂，发生反应的化学方程式分别是：
NH₄HCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+H₂O+CO₂↑； 2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
乙同学利用加热碳酸氢钠的方法制取CO₂，应该选用的发生装置是图②．
他不选用碳酸氢铵制取CO₂的理由是生成物中有氨气，制得的CO₂不纯．
（5）实验反思：在加热KClO₃制O₂的过程中，发现产生O₂的速率很慢，经检查不是KClO₃变质，也不是装置气密性不好，你认为最可能的原因是没有用催化剂．

Answer 1

分析 （1）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；反应物接触越充分，反应速率越快；
（2）根据装置的特点以及气体的密度来分析；
（3）根据反应物的状态与反应条件来确定制取装置；
（4）如果用③装置收集二氧化硫，收集时应从c导管进入，气体沉积在集气瓶的底部，由下而上，充满集气瓶去分析解答；
（5）①反应属固体加热型制取气体所以可选择A，②制取时不但有二氧化碳还有氨气，容易导致收集的气体不纯，所以不能采用．
（6）在反应的过程中，发现产生O₂的速率很慢，经检查不是KClO₃变质，也不是装置气密性不好，那是因为没有用二氧化锰做催化剂．

解答 解：（1）实验室制取CO₂的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
不用粉末状的Na₂CO₃与盐酸反应制取CO₂的原因是：粉末状的碳酸钠易溶于水，能和稀盐酸充分接触，会导致反应速率过快．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；反应速率太快，不易控制．
（2）该装置适用于固体加热制取氧气，试管口没有棉花团，所以是加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气，因为氧气的密度比空气大，所以从长管通入；故填：2KClO₃ $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；c；
（3）仪器a是锥形瓶，实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH₄，应选图②发生装置；故填：锥形瓶；②；
（4）由于二氧化硫的相对分子质量为：32+16×2=64＞29（空气的相对分子质量），说明二氧化硫的密度比空气大，如果用③装置收集二氧化硫，收集时应从c导管进入，由于二氧化硫的密度比空气大，气体沉积在集气瓶的底部，由下而上，充满集气瓶；故答案为：c；
（5）①反应属固体加热型制取气体所以可选择②，加热碳酸氢铵的反应制取时不但有二氧化碳还有氨气，容易导致收集的气体不纯，所以不能采用．
故答案为：②；生成物中有氨气，制得的CO₂不纯．
（6）氯酸钾在加热的条件下生成氯化钾和氧气，在反应的过程中，发现产生O₂的速率很慢，经检查不是KClO₃变质，也不是装置气密性不好，那是因为没有用二氧化锰做催化剂，故答案为：没有用催化剂．

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．