Question

通過一學(xué)期的學(xué)習(xí)，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體有了初步的認(rèn)識(shí)，請(qǐng)根據(jù)下列圖示回答問題：
（1）小明同學(xué)選擇圖1中A裝置準(zhǔn)備用高錳酸鉀為原料制取一瓶較純凈的氧氣，他應(yīng)選擇的收集裝置是

C

（填字母序號(hào)），寫出該方法制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．
（2）小華同學(xué)想用過氧化氫溶液和二氧化錳為原料代替高錳酸鉀制取一瓶較干燥氧氣，他選擇的發(fā)生裝置是

B

（填字母序號(hào)），理由是

固體與液體反應(yīng)且不需要加熱

．收集裝置是

E

（填字母序號(hào)），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
（3）當(dāng)過氧化氫接觸到二氧化錳后，反應(yīng)便立即開始．如果你改變所選裝置，便可控制其反應(yīng)速度，請(qǐng)你從圖2的儀器中選擇一種儀器更換小華同學(xué)所選裝置中的一種儀器，以達(dá)到控制反應(yīng)速度的目的，你選擇的儀器是

B

（填字母編號(hào)），它將更換原裝置中的

長(zhǎng)頸漏斗

（填名稱）．
①你認(rèn)為

小華

（填小明或小華）的方法更好，理由是a

不需加熱

，b

產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境無污染（或節(jié)約藥品、操作簡(jiǎn)便等合理均可）

 （寫兩點(diǎn)）．
②若實(shí)驗(yàn)室對(duì)你開放，圖1中B實(shí)驗(yàn)裝置還可制取

二氧化碳（或氫氣）

氣體，你還需向?qū)嶒?yàn)老師領(lǐng)取的藥品有

石灰石或大理石（或鋅粒）

、

稀鹽酸（或稀硫酸）

（寫名稱）其反應(yīng)的化學(xué)方程式

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑（或Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑）

．

Answer 1

分析：（1）收集純凈的氧氣用排水法，并據(jù)高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)原理書寫方程式；
（2）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，并據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式，收集干燥的氧氣用排空氣法；
（3）根據(jù)分液漏斗的作用分析解答；
①根據(jù)高錳酸鉀、過氧化氫制取氧氣的反應(yīng)原理及所用裝置分析解答；
②B裝置適用于固體和液體不需加熱制取氣體的反應(yīng)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制取氫氣、二氧化碳的反應(yīng)原理分析解答．

解答：解：（1）氧氣不易溶于水，故收集較純凈的氧氣可用排水法，加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣不需加熱，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B，氧氣的密度比空氣大，故收集干燥的氧氣可用向上排空氣法收集；過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）分液漏斗可以逐滴滴加液體，以達(dá)到控制反應(yīng)速度的目的，長(zhǎng)頸漏斗不能控制反應(yīng)物的量，故不能控制反應(yīng)速率；
①小華用過氧化氫制取氧氣不需加熱，具有操作簡(jiǎn)便，節(jié)約能源，且反應(yīng)生成水，對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)；
②B裝置適用于固體和液體不需加熱制取氣體，實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸常溫反應(yīng)，用鋅和稀硫酸常溫反應(yīng)制取氫氣均不需加熱，故都可用B裝置；反應(yīng)的方程式分別是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
故答案為：（1）C；   2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）B；  固體與液體反應(yīng)且不需要加熱；  E；  2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）B；長(zhǎng)頸漏斗；
①小華；   不需加熱；   產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境無污染（或節(jié)約藥品、操作簡(jiǎn)便等合理均可）；
②二氧化碳（或氫氣）；    石灰石或大理石（或鋅粒）；   稀鹽酸（或稀硫酸）；
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑（或Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑）．

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)室制取氣體是考試的重要考查點(diǎn)，掌握制取氧氣、二氧化碳和氫氣的方法及裝置等知識(shí)是解答此類題目的關(guān)鍵要素．