Question

3．實驗室常用的制取氣體的裝置如圖：

（1）用高錳酸鉀制取氧氣時，發(fā)生反應的方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）收集氧氣時，選用裝置F的依據(jù)是氧氣的密度比空氣大、不與空氣中成分反應，選用裝置D收集滿的現(xiàn)象是集氣瓶口有大氣泡冒出；
（3）實驗室常用氯化銨固體和堿石灰固體共熱來制取氨氣，常溫下氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，氨氣極易溶于水，其水溶液呈堿性，制取并收集氨氣，應從如圖中選擇的發(fā)生裝置是C，收集裝置是E；
（4）在實驗室制取二氧化碳的研究中．進行了如下實驗：

藥品、實驗編號	甲	乙	丙	丁
大理石	mg，塊狀	mg，塊狀	mg，粉末狀	mg，粉末狀
鹽酸（過量）	wg，稀鹽酸	wg，濃鹽酸	wg，稀鹽酸	wg，濃鹽酸

①上述實驗中反應的化學方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
②若要研究鹽酸濃度大小對反應的影響，可選擇實驗甲與乙（填試驗編號）對照．
③除鹽酸的濃度外，上述實驗研究的另一個影響反應的因素是固體反應物的顆粒大�。ɑ蚍磻�物的接觸面積）．
④表中的兩個實驗．盡管在原料狀態(tài)、發(fā)生裝置等方面存在差異，卻都能控制氣體比較平穩(wěn)地 產(chǎn)生，請從原枓、操作等方面思考，闡述下表實驗中氣體比較平穩(wěn)產(chǎn)生的最主要的一個原因．

目的	原料	發(fā)生裝置	氣體比較平穩(wěn)產(chǎn)生的最主要一個原因
制取二氧化碳	塊狀大理石  稀鹽酸	A
制取氧氣	粉末狀二氧化錳  3%的過氧化氫溶液	B

Answer 1

分析 （1）據(jù)反應原理書寫方程式；
（2）氧氣可用向上排空氣法收集是因為氧氣密度比空氣大，且不與空氣中成分發(fā)生反應；排水法收集滿的現(xiàn)象是集氣瓶口有大氣泡冒出；
（3）用氯化銨固體和堿石灰固體共熱來制取氨氣，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置C，并據(jù)氨氣密度和溶解性選擇收集裝置；
（4）①大理石的主要成分是碳酸鈣，與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
②根據(jù)控制變量法分析解答；
③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)、物質狀態(tài)分析解答；
④從反應物之間的接觸面積和注射器的特點來分析．

解答 解：（1）加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）氧氣可用向上排空氣法收集是因為氧氣密度比空氣大，且不與空氣中成分發(fā)生反應；排水法收集滿的現(xiàn)象是集氣瓶口有大氣泡冒出；
（3）用氯化銨固體和堿石灰固體共熱來制取氨氣，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置C，氨氣密度比空氣小，極易溶于水，所以只能用向下排空氣法收集；
（4）①大理石主要成分碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳反應方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
②對比實驗數(shù)據(jù)可見，甲和乙均為mg塊狀大理石，wg鹽酸，但是鹽酸的濃度不同，故填：乙；
③甲和丙對比，乙和丁對比可知，實驗研究的另一個影響反應的因素是固體反應物的顆粒大小（或反應物的接觸面積）；
④用塊狀大理石與稀鹽酸反應來較平穩(wěn)的產(chǎn)生二氧化碳，是因為塊狀大理石與稀鹽酸的接觸面積較��；用過氧化氫來制取氧氣時，用注射器滴加過氧化氫溶液，這樣就可以控制液體滴加的速度，從而得到了較平穩(wěn)的氧氣流；
故答案為：（1）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）氧氣的密度比空氣大、不與空氣中成分反應；集氣瓶口有大氣泡冒出；
（3）C；E；
（4）①②③固體反應物的顆粒大�。ɑ蚍磻�物的接觸面積）；
④反應物的接觸面積較小；通過注射器可控制液體滴加速度，進而可控制反應速率．

點評 本題考查了實驗室制取氣體 的裝置選取、反應原理、以及對影響實驗速率的因素的探究、控制變量法的應用等知識，要結合題意認真分析解答．