Question

某化学兴趣小组利用下列装置进行O₂、CO₂的实验室制法和有关性质的研究．

（1）甲同学用高锰酸钾来制取O₂，应选用图中的

 

装置（填字母），该反应的化学方程式是

 

，当O₂收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作顺序是：

 

．
（2）查阅资料：浓盐酸具有挥发性，能挥发出氯化氢气体．
①乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中制取CO₂并检验其有关性质时，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红．对这一变化的合理解释有

 

（填字母）．
A．产生的CO₂使石蕊试液变红
B．产生的CO₂与水反应生成H₂CO₃使石蕊试液变红
C．挥发出的氯化氢气体溶于水使石蕊试液变红
②乙同学将制得的气体通入澄清的石灰水中，石灰水没有变浑浊，其原因是

 

．
③乙同学再将制得的气体通入硝酸银溶液中，产生白色沉淀，其原因是（用化学方程式）：

 

．
（3）丙同学用C装置进行实验，先关闭止水夹，将浓NaOH溶液滴入CO₂气体中，发生反应的化学方程式为

 

；充分反应后，再打开止水夹，可观察到的现象是

 

．
（4）通过查阅资料得知：氨气（NH₃）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水，显碱性；氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体．
①请写出氨气和氧化铜在加热条件下反应的化学方程式：

 

．
②加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物能制取氨气，这时可选择A中的发生装置，选择的理由是

 

．但不能用排水法收集，原因是：

 

．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）据高锰酸钾制取氧气反应物状态和反应条件选择发生装置，据反应原理书写方程式，排水法收集氧气，收集完毕先移导管后熄灯，防止水倒吸引起试管炸裂；
（2）①烧杯中紫色石蕊试液变红，说明有酸产生，而二氧化碳、氯化氢遇水都可以形成酸：二氧化碳与水反应生成碳酸，氯化氢溶于水形成盐酸；
②石灰水没有变浑浊，说明通入的气体不是纯净的二氧化碳；制取二氧化碳时使用具有较强挥发性的浓盐酸，因此所产生的二氧化碳中混有氯化氢气体；
③氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸；
（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；装置中二氧化碳被反应，气体减少，压强减小，石灰水会流入；
（4）①根据题意“氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体”，可知反应物、反应条件、生成物，则可书写化学方程式；
②根据发生装置和收集装置的选择标准即可．

解答：解：（1）使用高锰酸钾制取氧气需要对高锰酸钾进行加热，因此选择装置A进行氧气的制取；高锰酸钾加热时分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气三种物质，方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；在排水集气法收集完气体时，应先把导管从水槽中移出，然后再熄灭酒精灯，防止水倒吸入试管而使试管遇冷炸裂；
（2）①二氧化碳与水反应生成的碳酸、氯化氢气体溶于水形成的盐酸都能使石蕊试液变成红色；
②混在二氧化碳气体中的氯化氢气体与澄清石灰水中的氢氧化钙发生中和反应，而使气体二氧化碳不能与之发生反应，因此，澄清石灰水不能变浑浊；
③氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸，方程式是：HCl+AgNO₃=AgCl↓+HNO₃；
（3）滴入的氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，使装置内气体减少压强减小，在外界大气压作用下，澄清石灰水倒流入盛有二氧化碳的试管内，并与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀；
（4）①根据题目信息可知，反应物和生成物以及反应条件已经给出，只要配平即可，因此反应的化学方程式为：2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+3H₂O+N₂；
②根据题目信息可知，实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，属于固体和固体加热制气体，应选装置B，氨气（NH₃）极易溶于水，所以不能用排水法收集；
故答案为：（1）A；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；先将导管移出水面，再熄灭酒精灯；
（2）①BC；
②挥发出的HCl气体与石灰水反应；
③HCl+AgNO₃=AgCl↓+HNO₃；
（3）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；②中石灰水倒流入①中并产生白色沉淀；
（4）①2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+3H₂O+N₂；②氨气极易溶于水．

点评：制取气体发生装置的选择：根据反应的条件及所使用药品的状态确定发生装置，据气体的密度和溶解性选择收集装置；掌握二氧化碳、氯化氢气体的性质，并能据相关知识灵活分析解答问题．