Question

5．经过学习，你一定掌握了相关气体的制备方法．现有下列实验装置图，回答问题：

（1）写出标有序号的仪器名称：①试管，②长颈漏斗；
（2）在实验室中用高锰酸钾制取氧气的化学反应原理是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）图中装置A有明显错误，请指出试管口未略向下倾斜、导气管伸入试管内太长，改正后，实验室用氯酸钾制取氧气，可选择的发生装置为A（填写装置的字母代号，下同）；应选用的收集装置是C或E．如果用装置F完成排水法收集氧气，应先将瓶中装满水，后气体应从：b 端（填“a”或“b”）导入
（4）在实验室用装置B制取氧气的反应方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
此外还可以制取二氧化碳气体，反应的方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；，收集该气体可以用以上的E装置．

Answer 1

分析 （1）依据常用仪器回答；
（2）依据高锰酸钾制取氧气的反应原理书写方程式；
（3）依据加热固体的注意事项、氯酸钾制取氧气的反应物的状态和反应条件选择发生装置；据氧气的密度和溶解性选择收集装置；
（4）根据实验室制取氧气的反应原理和发生装置的选取、操作步骤和注意事项分析解答；

解答 解：（1）标号仪器分别是试管、长颈漏斗；
（2）高锰酸钾在加热下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（3）加热固体时试管口要低于试管底部，防止冷凝水倒流引起试管炸裂，制取气体时试管内的导管不能伸的太长，不利于气体的导出；用氯酸钾制取氧气需要加热，属于固体加热型，故选发生装置A；氧气的密度比空气大且不易溶于水，故可用向上排空气法或排水法收集；欲使用装置F用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入．
（4）B是固液混合不加热装置，过氧化氢在二氧化锰做催化剂常温下反应生成水和氧气，方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳的密度大于空气且能溶于水，故用向上排空气法收集，故选E；
故答案为：（1）试管；长颈漏斗；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（3）试管口未略向下倾斜、导气管伸入试管内太长；A；C或E；将瓶中装满水；b；
（4）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；二氧化碳；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；E．

点评 本题难度不大，掌握实验室制取氧气的注意事项是正确解答本题的关键．