Question

10．下列图示中，A图是一种“化学氧自救器”，主要用于煤矿井下应急和机体缺氧病人的自救．它利用人呼出的二氧化碳与自救药罐中的生氧剂（超氧化钾KO2）接触产生氧气，该反应的化学方程式为：4KO₂+2CO₂=2X+3O₂．

（1）上述化学方程式中，X的化学式为K₂CO₃．
（2）若要在实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶氧气，你应选择图中的B（填字母序号）作为发生装置，其相应的化学方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，收集装置应选G（填字母序号）．
（3）如采用双氧水和二氧化锰在实验室制取氧气，在选择发生装置时，小桐认为应选C，小晨认为应选择D，你认为谁的选择更好？理由是小晨，控制反应速率（或节约药品，能够使反应随时发生，随时停止），该反应的化学方程式为2H₂0₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）实验室制备并收集二氧化碳气体应选用的装置有CE（填字母序号）．
（5）实验室常用加热NH₄Cl和Ca（OH）₂固体混合物的方法制取氨气（NH₃），则制取氨气的发生装置应选用B．收集氨的装置只能用F，而不能用E或G，由此可知氨气应具有的性质是密度比空气小，溶于水．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，即可推断X的化学式；
（2）根据实验室用高锰酸钾制取氧气用的是固体加热型的发生装置，收集纯净的氧气用排水法，并据反应原理书写化学方程式即可；
（3）根据双氧水和二氧化锰在实验室制取氧气的发生装置为固液常温型，依据分液漏斗可 利用活塞控制滴液的快慢，从而控制反应速率，节约药品，能够使反应随时发生，随时停止．进行分析解答；根据书写化学方程式的步骤：写配注等，正确书写化学方程式即可；
（4）根据实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸常温反应，属于固液常温型，故选发生装置C，二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，所以用向上排空气法收集，据反应原理书写化学方程式；
（5）根据实验室制取氨气的反应物是固体，反应条件是加热，收集氨气的装置只能用向下排空气法收集进行分析．

解答 解：（1）根据质量守恒定律：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，反应的化学方程式：4KO₂+2CO₂=2X+3O₂，反应前4个K，12个O，2个C，反应后6个O，可推断X的化学式为：K₂CO₃；
（2）根据实验室用高锰酸钾制取氧气用的是固体加热型的发生装置，因此发生装置选B；依据氧气不易溶于水，收集纯净的氧气用排水法，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，收集装置应选G；
（3）双氧水和二氧化锰在实验室制取氧气的发生装置为固液常温型，分液漏斗可 利用活塞控制滴液的快慢，控制反应速率，节约药品，能够使反应随时发生，随时停止．因此小晨的选择更好；
根据书写化学方程式的步骤：写配注等，双氧水和二氧化锰在实验室制取氧气的反应方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸常温反应，属于固液常温型，故选发生装置C，二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，所以用向上排空气法收集，故选E；
（5）实验室制取氨气的反应物是固体，反应条件是加热，收集氨气的装置只能用向下排空气法收集，所以制取氨气的发生装置应选用B．收集氨的装置只能用F，而不能用E或G，可知氨气应具有的性质是密度比空气小，溶于水．
故答案为：（1）①K₂CO₃ ；
（2）B，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，G；
（3）小晨，控制反应速率（或节约药品，能够使反应随时发生，随时停止），2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）CE；
（5）B，密度比空气小，溶于水．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．