Question

4．化學實驗是學習化學的基礎(chǔ)．請根據(jù)下列裝置圖回答問題．

（1）實驗室里制取二氧化碳的發(fā)生裝置應(yīng)選B（填序號），發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．CO和CO₂都由碳元素和氧元素組成的，但性質(zhì)有很大差異，根本原因是分子構(gòu)成不同．若實驗室中用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，怎樣檢查裝置B的氣密性用彈簧夾夾住右端管口，向長頸漏斗中注入一定量的水，會形成一段穩(wěn)定的水柱，證明裝置氣密性良好
（2）實驗室需少量甲烷氣，可用加熱無水醋酸鈉與堿石灰的固體混合物制得．制甲烷氣的一套裝置應(yīng)選用A（填字母）裝置．圖F為某學生設(shè)計的一種有洗氣、貯氣等用途的裝置．當用排水法收集氧氣時，瓶內(nèi)先裝滿水，氣體從b（填“a”或“b”）處導管通入．
（3）蛙人潛水作業(yè)需要氧氣，經(jīng)常會用過氧化鈉（化學式Na₂O₂）和水反應(yīng)生成氫氧化鈉（化學式NaOH）和氧氣來獲得，若要制取64克氧氣，需要多少水參與反應(yīng)？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)物是固體和液體，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，CO和CO₂都由碳元素和氧元素組成的，但性質(zhì)有很大差異，根因是：分子構(gòu)成不同，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，以及利用裝置內(nèi)外的壓強差可以檢驗裝置的氣密性進行分析；
（2）根據(jù)實驗室制取甲烷的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，甲烷的密度比水小進行分析；
（3）根據(jù)過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，依據(jù)水的質(zhì)量進行計算．

解答 解：（1）實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)物是固體和液體，所以實驗室里制取二氧化碳的發(fā)生裝置應(yīng)選A，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，CO和CO₂都由碳元素和氧元素組成的，但性質(zhì)有很大差異，根因是：分子構(gòu)成不同，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，檢查裝置B的氣密性的方法是：用彈簧夾夾住右端管口，向長頸漏斗中注入一定量的水，會形成一段穩(wěn)定的水柱，證明裝置氣密性良好；
（2）實驗室制取甲烷的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，甲烷的密度比水小，所以制甲烷氣的一套裝置應(yīng)選用A裝置，圖F為某學生設(shè)計的一種有洗氣、貯氣等用途的裝置．當用排水法收集氧氣時，瓶內(nèi)先裝滿水，氣體從b處導管通入；
（3）設(shè)需要水的質(zhì)量為x
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
       36        32
        x        64g
       $\frac{36}{x}$=$\frac{32}{64g}$
      x=72g
故答案為：（1）A，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，分子構(gòu)成不同，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，用彈簧夾夾住右端管口，向長頸漏斗中注入一定量的水，會形成一段穩(wěn)定的水柱，證明裝置氣密性良好；
（2）A，b；
（3）需要水的質(zhì)量為72g．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．