Question

根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题．

（1）请写出图中标号仪器的名称：①

 

；②

 

．
（2）实验室用装置A制取氧气．写出反应的化学方程式：

 

．装满氧气的集气瓶瓶口应

 

（填“向上”或“向下”）放在桌面上．
（3）实验室制取二氧化碳时，发生装置选用

 

（填编号），收集装置选用

 

（填编号）写出实验室制取二氧化碳的化学方程式：

 

，证明二氧化碳已收集满的方法是

 

．
（4）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是（填字母代号）

 

．若用D装置收集氧气，实验完毕后的操作是先

 

 后

 

，防止水槽中的水倒流，炸裂试管．
（5）如果用E装置收集氧气，则氧气由

 

端通入（填“a”或“b”）．
（6）小明采用C装置制取二氧化碳，称取12g石灰石，加入足量的稀盐酸，充分反应后，共收集到二氧化碳4.4g（假设生成的气体全部收集），试计算该石灰石中碳酸钙的质量分数．（计算结果保留到小数点后一位）

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,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）从仪器的图和用途去分析解答；
（2）从发生装置A可以看出反应不需加热，用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气时，生成氧气的同时还有水生成，氧气的密度比空气大去分析解答；
（3）从制取二氧化碳气体用大理石（主要成分是CaCO₃）和稀盐酸（主要成分HCl），二者接触即可发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳．实验室制二氧化碳的反应条件是不需要加热，二氧化碳气体的密度比空气大、能溶于水，用向上排空气法收集二氧化碳，由于二氧化碳的密度大于空气的密度，收集的二氧化碳自下而上充满集气瓶，当收集满时，在瓶口就有二氧化碳，又二氧化碳不支持燃烧，燃着的木条放在集气瓶口，木条会熄灭去分析解答；
（4）从用加热高锰酸钾的方法制取氧气，由于反应需要加热；收集满氧气取出集气瓶后要先将导气管移出水面，再熄灭酒精灯，否则随着试管温度的降低，试管内的气体和体积越来越小，在外部大气压的作用下，水槽内的水会被压入到试管内，使较高温度的试管因骤冷而炸裂去分析解答；
（5）从收集时应从a导管进入，由于氧气的密度比空气大，氧气沉积在集气瓶的底部，由下而上，充满集气瓶去分析解答；
（6）根据生成的二氧化碳的质量通过根据化学方程式进行计算，求出石灰石中碳酸钙的质量分数．

解答：解：（1）由仪器的图和用途可知①为长颈漏斗，②为试管；故答案为：长颈漏斗   试管；
（2）由发生装置A可以看出反应不需加热，故只能用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取．用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气时，生成氧气的同时还有水生成，二氧化锰在反应前后质量和化学性质都没有改变，只是加快了过氧化氢反应生成氧气的速率，故二氧化锰是催化剂．所以二氧化锰就应该作为反应条件写在等号的上方，故化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，由于氧气的密度比空气大，故装满氧气的集气瓶瓶口向上放在桌面上；故答案为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑      向上；
（3）制取二氧化碳气体用大理石（主要成分是CaCO₃）和稀盐酸（主要成分HCl），二者接触即可发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳．其化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；由于实验室制二氧化碳的反应条件是不需要加热，故发生装置为A，二氧化碳气体的密度比空气大、能溶于水，故只能用向上排空气法而不能用排水法，故收集装置为C； 用向上排空气法收集二氧化碳，由于二氧化碳的密度大于空气的密度，收集的二氧化碳自下而上充满集气瓶，当收集满时，在瓶口就有二氧化碳，又二氧化碳不支持燃烧，燃着的木条放在集气瓶口，木条会熄灭；
故答案为：A    C     CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑   燃着的木条放在集气瓶口，如果熄灭，证明已满；
（4）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在生成氧气的同时，还有锰酸钾和二氧化锰生成，所以化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；由于反应需要加热，所以发生装置选择B；收集满氧气取出集气瓶后要先将导气管移出水面，再熄灭酒精灯，否则随着试管温度的降低，试管内的气体和体积越来越小，在外部大气压的作用下，水槽内的水会被压入到试管内，使较高温度的试管因骤冷而炸裂；故答案为：B    把导管移出水面    熄灭酒精灯；
（5）如果用D装置收集氧气，收集时应从a导管进入，由于氧气的密度比空气大，氧气沉积在集气瓶的底部，由下而上，充满集气瓶；故答案为：a；
（6）设石灰石中碳酸钙的质量分数为X
       CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
       100                   44                             
      12g×x                4.4g
       

100

44

=

12g×x

4.4g

解之得：X≈83.3%
   答：石灰石中碳酸钙的质量分数为83.3%．

点评：牢记实验室制取几种气体的化学反应原理，这是考试的重点．