Question

10．几位同学根据下列各实验装置图，设计和讨论了以下问题：（1）甲同学选择A与E或G组合成装置可制取氧气，其反应的化学方程式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．基本反应类型为分解反应，什么时候开始收集氧气（当用排水法收集时）导管口均匀冒出气泡时．
（2）乙同学选择B可作实验室制取二氧化碳（任答一种）的发生装置，该反应的方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，收集该气体的装置是G．
（3）丙同学选择D装置还可以收集和储备氧气，若要用排水法收集氧气，应从b（填a或b）端通入．
（4）铁丝在氧气中燃烧的化学方程式3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，若将氧气换成空气，则该反应不能（填“能”或“不能”）进行，其原因是氧气的浓度小．
（5）用高锰酸钾来制取氧气，如果选A作为发生装置，还缺少棉花，其作用是防止高锰酸钾粉末进入导管．
（6）实验室用无水醋酸钠（固体）和碱石灰（固体）混合加热制取甲烷．甲烷的密度比空气小，难溶于水．制备并收集甲烷所需仪器和装置的编号为AE或AF．

Answer 1

分析 制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，若将氧气换成空气，则该反应不能进行，其原因是氧气的浓度小；实验室用无水醋酸钠（固体）和碱石灰（固体）混合加热制取甲烷，因此需要加热；甲烷的密度比空气小，难溶于水，因此能用向下排空气法和排水法收集．

解答 解：（1）如果用氯酸钾制氧气就需要加热，氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可，属于分解反应；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；用排水法收集较纯净氧气的适宜时间是：当导管口有连续均匀气泡冒出时；故答案为：G；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；分解；导管口均匀冒出气泡时；
（2）实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；故答案为：二氧化碳；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；G；（合理即可）
（3）丙同学选择D装置还可以收集和储备氧气，若要用排水法收集氧气，应从短管进入，因为氧气的密度比水小；故答案为：b；
（4）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，若将氧气换成空气，则该反应不能进行，其原因是氧气的浓度小；故答案为：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；不能；氧气的浓度小；
（5）加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管；故答案为：棉花；防止高锰酸钾粉末进入导管；
（6）实验室用无水醋酸钠（固体）和碱石灰（固体）混合加热制取甲烷，因此需要加热；甲烷的密度比空气小，难溶于水，因此能用向下排空气法和排水法收集；故答案为：AE或AF；

点评 本考点主要考查了反应的类型、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和注意事项等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．