Question

实验是实现科学探究的重要途径．请回答以下有关化学实验的问题．如图是实验制取气体的常用装置．

（1）请写出用A装置制取氧气的化学方程式．
（2）将B、C装置连接后可制取多种气体，请写出制取二氧化碳气体的化学方程式．
（3）由上述两题可知，当我们选择发生装置应主要考虑哪些因素？
（4）收集二氧化碳时不宜用E装置，其原因是什么？
（5）所以当我们选择收集装置时，应主要考虑哪些因素？
（6）实验室之所以不用高温煅烧石灰石（CaCO₃

高温  .

 CO₂↑+CaO）的方法制取二氧化碳，原因是？
（7）取12g石灰石（主要成分是CaCO₃，杂质不参加反应）放入烧杯中，向其中加入100g一定质量分数的稀盐酸，二者恰好完全反应．反应结束后，称量烧杯中剩余物质的总质量为107.6g（不包括烧杯的质量，且气体溶解忽略不计）．则参加反应的碳酸钙的质量是多少？

Answer 1

分析：（1）A装置是用加热固体的方法制取氧气，且试管口有棉花，说明是用加热高锰酸钾的方法制取氧气，据反应原理书写方程式；
（2）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应，二者反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
（3）由上述两题可知：选择发生装置时通常考虑反应物的状态和反应条件；
（4）二氧化碳能溶于水，所以不宜用排水法收集；
（5）选择收集装置通常考虑气体的密度和溶解性；
（6）高温煅烧石灰石需要反应条件高温，实验室不易达到，操作复杂；
（7）据质量守恒定律，可知：反应前后减少的质量就是生成的二氧化碳的质量，由反应前后质量差计算出生成二氧化碳的质量；并根据反应的化学方程式计算参加反应的碳酸钙的质量．

解答：解：（1）A装置是用加热固体的方法制取氧气，且试管口有棉花，说明是用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应，二者反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）由上述两题可知：选择发生装置时通常考虑反应物的状态和反应条件；
（4）二氧化碳能溶于水，所以不宜用排水法收集；
（5）二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，其密度比空气大，故可用向上排空气法收集，由此可知：选择收集装置通常考虑气体的密度和溶解性；
（6）高温煅烧石灰石需要反应条件高温，实验室不易达到，且操作复杂；
（7）根据质量守恒定律，恰好完全反应后生成二氧化碳的质量=100g+12g-107.6g=4.4g；
设参加反应的碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                  4.4g
 

100

44

=

x

4.4g

    x=10g
答：参加反应的碳酸钙的质量是10g；
故答案为：（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）选择发生装置时考虑反应物的状态和反应条件；
（4）二氧化碳能溶于水，所以不宜用排水法收集；
（5）选择收集装置通常考虑气体的密度和溶解性；
（6）条件高温，实验室不易达到，且操作复杂；
（7）参加反应的碳酸钙的质量是10g．

点评：本题考查知识比较综合，既考查了装置选择的依据，又考查了制取气体的反应原理、据方程式的计算等知识，掌握相关知识才能正确解答．