Question

7．归纳与演绎是重要的科学方法，也常用于化学的学习．请根据下列实验装置，回答问题：

（1）我们已经学过实验室制取氧气、二氧化碳两种气体的反应原理、制取与收集方法，请你归纳出实验室制取这两种气体反应的共同点CD（填序号）．
A．需要加热    B．需用催化剂   C．没有气体参加反应   D．生成的气体只有一种
向装置B、C中别加入两种试剂都可以制得氧气，两个反应中用到的同一种试剂是
MnO₂（写化学式），该试剂的作用相同（填“相同”或“不同”）．
（2）若用高锰酸钾制取氧气可选用发生装置是C（填序号），该装置有一不完善的之处是试管口应放一团蓬松的棉花，反应的表达式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；收集较纯净的氧气可选用的收集装置是D（填序号）
（3）若用A和G组装一套气密好的装置来测定二氧化碳的体积，反应结束后，发现量筒收集到的水的体积总是比理论值偏小得多，原因是二氧化碳能溶于水（或能和水反应）．
（4）若用双氧水和二氧化锰制取氧气且能获得平稳的气流，可选择的发生装置有B（填序号），符号表达式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．若装置中反应剧烈，据此提出实验安全注意事项是A
A．控制液体的滴加速度    B．用体积小的锥形瓶    C．加热反应物．

Answer 1

分析 制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰制氧气就需要加热，加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净．实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．若用A和G组装一套气密好的装置来测定二氧化碳的体积，反应结束后，发现量筒收集到的水的体积总是比理论值偏小得多，原因是二氧化碳能溶于水（或能和水反应）；若用双氧水和二氧化锰制取氧气且能获得平稳的气流，可选择的发生装置有B，因为分液漏斗可以控制反应的速度；若装置中反应剧烈，据此提出实验安全注意事项是控制液体的滴加速度．

解答 解：（1）实验室制取氧气、二氧化碳两种气体的反应原理、制取与收集方法，归纳出实验室制取这两种气体反应的共同点：没有气体参加反应；生成的气体只有一种；如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用氯酸钾和二氧化锰制氧气就需要加热，两个反应中用到的同一种试剂是二氧化锰，其中二氧化锰在两个反应中都是起催化作用；故答案为：C D；MnO₂；相同；
（2）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净；故答案为：C； 试管口应放一团蓬松的棉花；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；D
（3）二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；若用A和G组装一套气密好的装置来测定二氧化碳的体积，反应结束后，发现量筒收集到的水的体积总是比理论值偏小得多，原因是二氧化碳能溶于水（或能和水反应）；故答案为：能溶于水（或能和水反应）
（4）若用双氧水和二氧化锰制取氧气且能获得平稳的气流，可选择的发生装置有B，因为分液漏斗可以控制反应的速度；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；若装置中反应剧烈，据此提出实验安全注意事项是控制液体的滴加速度；故答案为：B；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；  A

点评 本考点主要考查了催化剂的作用、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和注意事项等，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．