Question

归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法．
（1）我们已经学过实验室制取O₂、H₂、CO₂三种气体的反应原理、制取与收集方法．请你用化学方程式表示实验室制取O₂、H₂、CO₂三种气体的反应原理：
实验室加热高锰酸钾制取O₂

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

；实验室制取H₂

Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑或Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑

；实验室制取CO₂

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

；
请你归纳出实验室制取气体反应的共同点

③⑤

（填序号）．
①需要加热  ②使用催化剂  ③没有气体参加反应  ④原料为纯净物  ⑤只生成一种气体
（2）化学上可以通过多种反应得到NH₃（极易溶于水，密度比空气小），如：
①2NH₄Cl（固）+Ca（OH）₂（固）

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
②NH₄HCO₃（固）

△   .

NH₃↑+CO₂↑+H₂O
③CaO（固）+NH₃?H₂O（液）=NH₃↑+Ca（OH）₂
（3）我将选择反应

①（或③）

（只写一个，填序号）作为实验室制取NH₃的反应原理，我需要用下列仪器中的

abfg（或abg）

（填序号）来装配NH₃发生装置，我采用的收集方法是

向下排空气法

，我选择的发生装置还可用于制O₂（用高锰酸钾制取）、H₂、CO₂中的

O₂（或H₂）

，在使用组装好的装置前首先应该进行的操作是

检查装置的气密性

．

Answer 1

分析：（1）据反应原理书写方程式，据反应物的状态、反应条件等回答；
（3）据（1）中实验室制取气体的共同点并结合反应原理分析解答，并据原理选择所用仪器，及实验室制取氧气、氢气、二氧化碳的制法分析，制取气体的装置在加入药品前要检查装置 的气密性，防止装置漏气．

解答：解：（1）实验室加热高锰酸钾制取O₂，同时生成锰酸钾、二氧化锰，方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；实验室利用锌和稀硫酸或稀盐酸反应制取氢气，同时生成硫酸锌或氯化锌，方程式是：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑或Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；观察反应原理可知：反应物中均无气体参加，且只生成一种气体，防止收集的气体不纯；
（3）根据（1）可知：实验室制取气体时：反应物中均无气体参加，且只生成一种气体，②反应生成氨气和二氧化碳，会导致收集的气体不纯，故不可用；若选择①作为实验室制取NH₃的反应原理，需要加热，属于固体加热型，故可选试管作为反应容器，铁架台固定，用于加热的酒精灯，单孔塞；若选择③作为实验室制取NH₃的反应原理，不需加热，属于固液常温型，可选试管、集气瓶、锥形瓶作为反应容器，所给仪器无长颈漏斗，故选单孔塞；二氧化碳密度比空气大且能溶于水，所以用向上排空气法收集；
abfg组装的是固体加热型，实验室加热高锰酸钾制取氧气可用此发生装置，abg是固液常温型，实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气也可以用此装置；制取气体的装置在加入药品前要检查装置 的气密性，防止装置漏气；
故答案为：（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑或Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；    ③⑤；
（2）①（或③）；  abfg（或abg）；   向下排空气法；   O₂（或H₂）；  检查装置的气密性．

点评：本题主要考查了装置的选取和实验室制取氧气、二氧化碳、氢气的方法及反应原理等相关知识，能很好考查学生分析、解决问题的能力，具有发散性．