Question

根据图1回答问题：

（1）若选用图1A装置加热高锰酸钾制取氧气，还需补充的一种仪器是

 

（填名称），反应的化学方程式

 

；
（2）实验室若选用图1B装置制取二氧化碳，则需要改正的一点是

 

，请你写出用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式

 

；但关于二氧化碳的收集问题有同学做如下讨论．根据二氧化碳的性质，它能溶于水也能与水反应生成碳酸，通常采用排空气集气法收集．二氧化碳真的就不能用排水法收集吗？
资料一：文献表明1体积水要完全溶解1体积二氧化碳，至少需要约7天左右的时间．如果是1天时间，则1体积水大约只能溶解

1

3

体积左右的二氧化碳．
资料二：对任何气体的收集，凡能用排水法收集的气体，最好用排水法收集，这样既可以观察集气的快慢，又可以提高被集气体的纯度．
资料三：二氧化碳不溶于饱和的碳酸氢钠溶液．你认为在中学化学实验中是否可以用排水法收集二氧化碳气体

 

（填“是”或“否”），你的观点是

 

．
要使实验室收集二氧化碳达到最优化，你是否还有更好的建议

 

．
（3）用制取的二氧化碳进行如图2实验：

①实验（Ⅱ）中溶液变

 

色；
 ②实验（Ⅲ）中加热之后，溶液又变为

 

色，解释出现此现象的原因

 

．（用化学方程式表示）
（4）做科学实验应提倡绿色环保．如图3甲图为“微型”实验装置，用该仪器完成“制取并检验CO₂”的实验只消耗了0.66克10%的盐酸（密度为1.1克/厘米³）．

①“微型塑料滴管”相当于图3乙图实验装置中的

 

．
②请计算实验过程中产生CO₂的质量是多少克？（结果保留两位小数）
③通常完成这个实验大约需10%的盐酸6毫升，这是微型实验中盐酸用量的多少倍？采用“微型”实验装置具有的优势是

 

．

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,二氧化碳的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热，同时生成锰酸钾和二氧化锰，据此分析解答；
（2）二氧化碳的密度比空气大，应用向上排空气法收集，并据反应原理书写方程式，；根据资料一中1体积水要完全溶解于1体积二氧化碳，至少需要约7天左右的时间，而实验室收集二氧化碳，时间很短进行分析；二氧化碳不溶于饱和的碳酸氢钠溶液，所以可以用排饱和碳酸氢钠溶液法收集二氧化碳．
（3）据二氧化碳与水反应可生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，碳酸不稳定，受热分解又可生成二氧化碳和水进行解答．
（4）①微型塑料滴管能够控制稀盐酸的用量；
②根据稀盐酸的质量、质量分数可以计算生成二氧化碳的质量；
③根据相关方面数据可以判断药品用量的多少比较．

解答：解：
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热，而装置中没有加热的仪器，所以还需增加酒精灯，同时生成锰酸钾和二氧化锰，方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）二氧化碳的密度比空气大，应用向上排空气法收集，不能用向下排空气法收集，所以应将集气瓶正放；碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
溶解于1体积二氧化碳，至少需要约7天左右的时间．如果是1天时间，则1体积水大约只能溶

1

3

体积左右的二氧化碳，由于实验时间较短，二氧化碳溶解很少，是完全可行的，且用排水法既可以观察集气的快慢，又可以提高二氧化碳的纯度；
（2）由于二氧化碳不溶于饱和的碳酸氢钠溶液，所以可以用排饱和碳酸氢钠溶液法收集二氧化碳．
（3）①二氧化碳与水反应可生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红；
②碳酸不稳定，受热分解又可生成二氧化碳和水，所以溶液由红色会变为紫色；反应的化学方程式为：H₂CO₃═H₂O+CO₂↑．
（4）①微型塑料滴管和注射器一样，能够控制稀盐酸的用量，可以节约药品，故选b；
②设生成二氧化碳的质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
         73            44
     0.66g×10%        x

73

0.66g×10%

=

44

x

x=0.04g，
③消耗盐酸的体积为：0.66g÷1.1g/cm³=0.6mL，通常完成这个实验需盐酸是微型实验用药量的倍数为：6mL÷0.6mL=10倍，
采用“微型”实验装置具有的优点是药品用量少，产生的废弃物也少，方便操作
故答案为：
（1）酒精灯；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）将集气瓶正放，用向上排空气法收集；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；是； 在实验室用排水法收集二氧化碳，由于实验时间较短，二氧化碳溶解很少，是完全可行的；排饱和碳酸氢钠溶液法收集   
（3）①红；②紫；H₂CO₃═H₂O+CO₂↑．
（4）①b
②实验的过程中产生二氧化碳的质量是0.04g
③通常完成这个实验需盐酸是微型实验用药量的10倍．  药品用量少，产生的废弃物也少，方便操作

点评：掌握实验室制取氧气、二氧化碳的反应原理、二氧化碳的性质及选择收集装置的原理，并能依据题意正确分析解答问题，能较好考查学生应用知识解决问题的能力．