Question

实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题．

（1）以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：
①

 

；②

 

．
上述装置改进后，请继续回答下列问题．
（2）小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的A和

 

（填字母）进行组装．小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置．在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是

 

（填化学式），在两个反应中它起

 

作用．请你写出小红制取氧气的化学反应方程式：

 

．
（3）实验室选用C和E装置还可以制取的气体是

 

（填化学式），写出实验室制取该气体的化学方程式

 

．
（4）装置B、C都可以用来制取（4）中的气体，比较这两个装置的不同，指出B装置的一个突出优点

 

．
（5）有一名同学欲用G装置收集H₂，则H₂应从导管口

 

通入．
（6）某工厂需要100kg氧气作原料．若用电解水的方法制取这些氧气，需消耗水的质量是多少？

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,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）①加热固体时：试管口要向下倾斜，防止有水生成，倒流炸裂试管；②排空气法收集气体时导气管伸入过短，不能排净原有空气；
（2）①用氯酸钾和另一种固体制取氧气“固体+固体”，且需要加热，且氧气难溶于水，密度比空气的大，故选用A装置与E或F或G；
选用C装置作为氧气的发生装置，不需要加热，则为用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰在两个反应中均起催化作用，据反应原理书写方程式；
（3）选用C和E装置还可以制取的气体为二氧化碳，化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）装置B、C都可以用来制取二氧化碳，B装置一个突出优点可以随时控制反应的进行；
（5）氢气的密度比空气小，所以应从短管进气，长管便于排净原有空气；
（6）根据化学方程式得出各物质之间的质量比，列出比例式，然后根据氧气的质量计算需要消耗水的质量．

解答：解：（1）图中存在的错误：①A图中，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，应该略向下倾斜；②E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短，应伸入集气瓶的底部，才能尽可能排净原有空气；
（2）氧气的密度比空气大且不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法收集，选用C装置作为氧气的发生装置，不需要加热，则为用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰在两个反应中均起催化作用，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，方程式是2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）选用C和E装置还可以制取的气体为二氧化碳，因为实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应，不需加热，且二氧化碳的密度比空气大，化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）选择装置B、C都可以用来制取二氧化碳，比较这两个装置的不同，B装置比C装置多了隔板和活塞，其突出优点是可以通过活塞的开闭随时控制反应的进行；
（5）氢气的密度比空气小，所以应从短管进气，长管便于排净原有空气；
（6）设需要消耗水的质量为x
2H₂O

通电  .

2H₂↑+O₂↑
 36             32
 x             100kg

36

32

=

x

100kg

x=112.5kg
由题目中的信息，得知反应物和生成物及反应条件，书写化学方程式．
故答案为：（1）①A图中，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，应该略向下倾斜；
              ②E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短，应伸入集气瓶的底部；
（2）E或F或G；MnO₂，催化；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）CO₂；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（4）可以随时控制反应的进行，随开随停．（凡叙述合理均可得分）；     
（5）b；
（6）需要消耗水的质量是112.5kg．

点评：学会比较用碳酸钙与盐酸制取二氧化碳、用氯酸钾制取氧气和用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的区别联系；掌握制取氧气和二氧化碳的反应原理、制法及操作步骤和注意点；了解催化剂的特点与催化作用等知识，才能结合题意灵活解答．