Question

13．在实验室开放日，请用提供的药品完成氧气、二氧化碳、氢气三种气体的制取．结合下列实验装置图回答问题．

实验药品：氯酸钾、高锰酸钾、大理石、锌粒、二氧化锰、稀盐酸、稀硫酸、10%的过氧化氢溶液．
（1）可用装置B制得的气体是氧气、氢气、二氧化碳，既能用装置A又能用装置B制得的气体是氧气；可用装置E收集的气体是氢气．
（2）写出一个制取氧气的化学方程式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑（合理均可）；此反应属于分解（填“化合”、“分解”、“置换”、“复分解”）反应．
（3）装置B虽然操作简便，但无法对反应进行控制．请从图2中选取装置Ⅱ（填序号）取代B中的单孔塞，以控制某些反应，使反应随时发生随时停止，控制原理是通过打开和关闭止水夹，使试管内外产生压强差从而控制反应的发生或停止．

Answer 1

分析 （1）B装置属于固液常温型，并结合实验室制取氧气、氢气、二氧化碳的方法分析解答，向下排空气法收集密度比空气小的气体；
（2）据实验室制取氧气的原理书写方程式，并据反应特点分析反应类型；
（3）带有孔塑料板的单孔塞可以控制反应随时发生和停止，据装置特点分析原理．

解答 解：（1）B装置属于固液常温型，实验室可用二氧化锰催化过氧化氢溶液制取氧气、锌粒和稀硫酸反应制取氢气、大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳均不需加热，可用此发生装置，还可用加热高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，发生装置选择A，所以用AB装置都可制取的气体是氧气；氢气密度比空气小，可用E收集，氧气、二氧化碳密度比空气大，不能用此装置收集；
（2）实验室可用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，该反应由一种物质生成三种物质，属于分解反应；
（3）装置B虽然操作简便，但无法控制反应发生和停止，可以用Ⅱ取代B中的单孔塞，以达到此目的，因为有孔塑料隔板可放固体，打开止水夹，固体和液体接触生成气体，当关闭止水夹时，试管内气体无法排出，压强增大，会将试管内液体压入长颈漏斗，固液分离反应停止；
故答案为：（1）氧气、氢气、二氧化碳；氧气；氢气；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑（合理均可）；分解；
（3）Ⅱ；通过打开和关闭止水夹，使试管内外产生压强差从而控制反应的发生或停止．

点评 了解实验室制取氧气、氢气、二氧化碳的方法，反应原理，发生和收集装置的选取方法，并能据装置特点进行正确评价．