Question

实验室用来制备和收集气体的部分装置如图所示：
（1）用高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置为

A

（填序号），反应的化学方程式为

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．
（2）①石灰石和稀盐酸反应制CO₂气体，选用的装置的组合为

BC

（填序号），写出该反应的化学方程式

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
②要证明集气瓶内已经充满二氧化碳气体．应该进行的操作和观察到的现象是

将燃着的木条放置集气瓶口，若木条熄灭，说明收集满

．
③假若二氧化碳气体始终不能收集满，除装置漏气外，还可能的一种原因是：

反应物的量不足或用稀硫酸和石灰石反应等

．
（3）将纯净二氧化碳由左向右通入F装置中，观察到干燥的小花不变色，湿润的小花变成红色，由此能否证明二氧化碳与水反应生成碳酸这一事实？并说明理由．

Answer 1

分析：（1）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置：固体加热型和固液常温型；用高锰酸钾制氧气时，反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件是加热，根据化学方程式的书写步骤书写方程式；
（2）①根据反应物的状态和反应条件选择发生装置：固体加热型和固液常温型；根据气体的密度和溶解性选择收集方法；实验室通常用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳，写出反应的方程式；
②检验CO₂气体是否已充满集气瓶的方法是：将燃着的木条放置集气瓶口，看木条是否熄灭；
③从装置的气密性、药品的量及药品的选择等方面分析；
（3）通过二氧化碳、水及二氧化碳的水溶液对石蕊的作用分析，得出结论．

解答：解：（1）用高锰酸钾制氧气时，反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件是加热，因此反应的化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；发生装置的特点属于固体加热型的A装置；
（2）①实验室通常用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳，其中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；该反应是固体和液体在常温下的反应，因此应选用的发生装置是B；因为二氧化碳易溶于水，密度比空气大，故收集装置C（向上排空气法）；
②检验CO₂气体是否已充满集气瓶的方法是：将燃着的木条放置集气瓶口，若木条熄灭，说明收集满；
③二氧化碳气体始终不能收集满，除装置漏气外，还可能的一种原因是：反应物的量不足或用稀硫酸和石灰石反应产生微溶性的硫酸钙覆盖在石灰石的表面，会阻止反应的进行等；
（3）该实验能证明二氧化碳与水反应生成碳酸这一事实；因为湿润的紫色石蕊小花，说明水不能使石蕊变色；干燥的小花在二氧化碳中不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色；湿润的紫色石蕊小花遇到二氧化碳变成红色，说明是二氧化碳和水共同作用生成碳酸的缘故．
故答案为；（1）A；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）①BC；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；②将燃着的木条放置集气瓶口，若木条熄灭，说明收集满；③反应物的量不足或用稀硫酸和石灰石反应等；
（3）能；因为湿润的紫色石蕊小花，说明水不能使石蕊变色；干燥的小花在二氧化碳中不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色；湿润的紫色石蕊小花遇到二氧化碳变成红色，说明是二氧化碳和水共同作用生成碳酸的缘故．

点评：本题考查了实验室常见气体的制取原理的书写、发生装置、收集装置的选择以及气体性质等，综合性比较强．关键是明确发生装置、收集方法选择的依据及相关的知识，能够考查学生的知识迁移能力，这是需要重点掌握的知识，也是中考常考的题型．