Question

5．你通过一学期化学的学习，请利用如图所示的实验装置完成以下各题：

（1）写出实验室用A装置来制取的氧气的化学方程式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，收集装置是C（或E）（填装置字母代号，下同）；在实验室里制取二氧化碳的化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，发生装置是B，用这套装置还可以制取气体的化学方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑）．
（2）用这些装置还可以进行实验探究，例如：碳酸氢铵（NH₄HCO₃）是一种常见的固态氮肥．碳酸氢铵受热易分解产生三种化合物，其中一种是氨气（NH₃）．请你猜想另外两种生成物是CO₂和H₂O（填化学式）；为了证明你的猜想，请选择上述装置中的A和F、G进行验证，请写出验证过程中你学过的一个反应的化学方程式Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，装置各接口的连接顺序是a接h接i接f（或　a接　i接　h接　f）．
（3）通过查阅资料得知：①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；　②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．“小芳”同学加热氯化按和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，她应选择的反应的发生装置是A．收集装置是D．（填字母编号）

Answer 1

分析 （1）A装置是加热固体制取氧气，且试管口无棉花，说明是用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，据反应原理书写方程式，氧气密度比空气大且不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法收集；实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸常温混合，据此书写方程式、选择发生装置，该装置属于固液常温型，还可用于分解过氧化氢制取氧气、锌和稀硫酸反应制取氢气；
（2）据质量守恒定律可知碳酸氢铵受热分解产生三种化合物，是氨气、水和二氧化碳；检验二氧化碳用澄清的石灰水，检验是否有水生成用无水硫酸铜，气体从溶液中出来时会带来部分水蒸气，所以应先检验水，再检验二氧化碳，洗气装置中导管要长进短出；
（3）据反应物状态和反应条件选择发生装置，据气体密度和溶解性选择收集装置．

解答 解：（1）A装置是加热固体制取氧气，且试管口无棉花，说明是用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；氧气密度比空气大且不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法收集；实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸常温混合，反应方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；该装置属于固液常温型，故选发生装置B，还可用于分解过氧化氢制取氧气、锌和稀硫酸反应制取氢气，反应方程式分别是：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑ 或 Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）据质量守恒定律可知碳酸氢铵受热分解产生三种化合物，其中一种是氨气，反应前后元素种类不变，所以另外两种物质是水和二氧化碳；检验二氧化碳用澄清的石灰水，反应方程式是：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；检验是否有水生成用无水硫酸铜，加热碳酸氢铵属于固体加热型，选择A装置，则气体从a中导出，应先检验水，通过G装置时从任意一导管进入即可，再检验二氧化碳，洗气装置中导管要长进短出，所以导管连接顺序是a 接　 h 接　 i　 接　 f　 或　 a 接　 i  接　 h接　 f；
（3）加热氯化按和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，属于固体加热型，故选择A装置，氨气密度比空气小且极易溶于水，所以只能用向下排空气法收集；
故答案为：（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑； C； CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；  B；
2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑ 或 Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）CO₂； H₂O；F； G；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O； a 接　 h 接　 i　 接　 f　（ 或　 a 接　 i  接　 h接　 f）；
（3）A；D．

点评 明确据反应物状态和反应条件选择发生装置，据气体密度和溶解性选择收集装置，实验室制取氧气、二氧化碳、氢气的方法，原理，洗气装置中导管长进短出，检验气体先检验水蒸气再验证其他气体等知识，才能结合题意灵活解答．