Question

19．实验室常用如图的一些装置制备气体，请回答下列问题：

（1）确定实验室制取气体发生装置应考虑的主要因素是反应物的状态、反应条件．
（2）写出实验室用氯酸钾制O₂的化学方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；如要收集比较纯净的氧气，则选用的收集装置是C（填序号，下同）．
（3）实验室制取CO₂的反应方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；收集装置是D；检验二氧化碳是否收集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口处，火焰熄灭，表明二氧化碳已收集满，否则未满．
（4）用碳在高温条件下还原铜的方法冶炼铜．要使8g氧化铜完全还原成铜，至少需要碳的质量是多少？

Answer 1

分析 确定实验室制取气体发生装置应考虑的主要因素是：反应物的状态，反应条件；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制氧气就需要加热．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．检验二氧化碳是否收集满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶口处，火焰熄灭，表明二氧化碳已收集满，否则未满；有关化学方程式的计算要准确．

解答 解：（1）确定实验室制取气体发生装置应考虑的主要因素是：反应物的状态，反应条件；故答案为：反应物的状态； 反应条件；
（2）如果用氯酸钾制氧气就需要加热，氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可；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：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑； C；
（3）实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．检验二氧化碳是否收集满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶口处，火焰熄灭，表明二氧化碳已收集满，否则未满；故答案为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；D；将燃着的木条放在集气瓶口处，火焰熄灭，表明二氧化碳已收集满，否则未满．
（4）设至少需要碳的质量为x
C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑
12  160
 x    8g    $\frac{12}{160}=\frac{x}{8g}$     x=0.6g；
答：至少需要碳的质量是0.6g；
故答案为：0.6g；

点评 本考点主要考查了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有关化学方程式的计算等，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．