Question

如图装置可以用来制取O₂、CO₂、H₂等，请回答有关问题．

（1）用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气的发生装置是

 

 （填编号，下同），收集装置是

 

，反应的化学方程式为

 

，其中二氧化锰起

 

作用．
（2）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为

 

，可选用

 

发生装置；进行实验时，试管口应

 

，以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管．用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气有以下操作步骤：①加热 ②熄灭酒精灯 ③检验装置气密性 ④装入药品 ⑤收集氧气 ⑥从水中撤出导管 ⑦用铁架台固定装置．正确的操作顺序为

 

．用高锰酸钾制取氧气，试管口要略向下倾斜，原因是

 

．加热前要先预热，方法是

 

，目的是

 

．
（3）用氯酸钾和二氧化锰来制取和收集氧气的装置组合是

 

和

 

，反应的化学方程式为

 

．若用排水法收集氧气完毕，应先

 

、后

 

，原因是

 

．
（4）实验室制取二氧化碳的药品是（填名称）

 

，反应的化学方程式是

 

．应选用的发生装置是

 

，依据是

 

、

 

；应选用的收集装置是

 

．依据是

 

、

 

．把产生的二氧化碳通入紫色石蕊试液中发生的现象是

 

，原因是（用化学方程式表示）

 

；把上述的溶液加热后发生的现象是

 

，原因是（用化学方程式表示）：

 

．
（5）实验室用锌粒和稀硫酸溶液发生反应（无需加热）来制取氢气，制取和收集氢气的装置组合是

 

和

 

；在点燃氢气前，必须要做的工作是

 

．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实验室制取氧气的反应原理,制取氧气的操作步骤和注意点,二氧化碳的实验室制法,二氧化碳的化学性质,氢气的制取和检验,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
氧气不易溶于水，密度比空气大；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
利用加热的方法制取气体，并且用排水法收集时，要按照一定的步骤进行，特别是要注意集满气体后的操作顺序，以防发生安全事故；
（3）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气；
（4）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，通常情况下，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
二氧化碳能够溶于水，密度比空气大；
二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸在加热条件下分解生成水和二氧化碳；
（5）根据制取气体的反应物状态、反应条件、气体的性质可以选择发生装置和收集装置．

解答：解：（1）用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时不需要加热，发生装置应该用B装置；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集；
反应的化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，其中二氧化锰起催化作用．
故填：B；C或D；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；催化．
（2）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
因为反应需要加热，应该选用A装置作为发生装置；
进行实验时，试管口应塞一团棉花，以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；
用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气时，应该先检验装置气密性，再装入药品，再用铁架台固定装置，再加热，再收集氧气，再从水中撤出导管，最后熄灭酒精灯，即顺序为③④⑦①⑤⑥②；
用高锰酸钾制取氧气，试管口要略向下倾斜，原因是能够防止水蒸气冷凝、回流炸裂试管；
加热前要先预热，方法是移动酒精灯在试管下方来回加热，目的是使试管均匀受热，防止炸裂．
故填：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；A；塞一团棉花；③④⑦①⑤⑥②；防止水蒸气冷凝、回流炸裂试管；移动酒精灯在试管下方来回加热；使试管均匀受热，防止炸裂．
（3）用氯酸钾和二氧化锰来制取和收集氧气的装置组合是 A和 C或D，反应的化学方程式为 2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑．若用排水法收集氧气完毕，应先 把导管移出水面、后 熄灭酒精灯，原因是 防止水倒流入试管，把试管炸裂．
故填：A；C或D；2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；把导管移出水面；熄灭酒精灯；防止水倒流入试管，把试管炸裂．
（4）实验室制取二氧化碳的药品是大理石或石灰石和稀盐酸，反应的化学方程式是：
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
因为反应不需要加热，应选用的发生装置是B装置，依据是：反应物是固体和液体、不需要加热；
应选用的收集装置是D，依据是：密度比空气大、不和空气中的物质反应；
把产生的二氧化碳通入紫色石蕊试液中发生的现象是：紫色石蕊试液变红色，原因是：二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色，反应的化学方程式为：H₂O+CO₂═H₂CO₃；
把上述的溶液加热后发生的现象是：溶液由红色变成紫色，原因是：碳酸受热分解生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：H₂CO₃

△   .

H₂O+CO₂↑．
故填：大理石或石灰石和稀盐酸；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；B；反应物是固体和液体；不需要加热；D；密度比空气大；不和空气中的物质反应；紫色石蕊试液变红色；H₂O+CO₂═H₂CO₃；溶液由红色变成紫色；H₂CO₃

△   .

H₂O+CO₂↑．
（5）实验室用锌粒和稀硫酸溶液发生反应来制取氢气时不需要加热，应该用B装置作为发生装置；
氢气不溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集，密度比空气小，可以用向下排空气法收集，即用E装置收集；
因为氢气与氧气或空气混合时遇明火可能会发生爆炸，因此在点燃氢气前，必须要检验氢气的纯度．
故填：B；C或E；验纯．

点评：实验是化学的重要组成部分，正确的实验操作是得出科学结论的前提条件之一，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为得出正确的结论奠定基础．