Question

17．某學(xué)習(xí)小組圍繞“氣體實驗室制取”進行了研討．請你參與完成下面的問題．

（1）原理分析：實驗室制取CO₂的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．不用Na₂CO₃與鹽酸反應(yīng)制取CO₂的原因是反應(yīng)速率太快，不易控制．
（2）實驗室也可以用圖②來制取氧氣，其化學(xué)方程式為2KClO₃ $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；
收集裝置可以用圖③，氣體應(yīng)從c端進．
（3）發(fā)生裝置：圖①裝置中儀器a的名稱是錐形瓶．實驗室常用無水醋酸鈉固體與堿石灰在加熱的情況下制CH₄，應(yīng)選圖②（填序號）發(fā)生裝置．
（4）收集有毒氣體SO₂時，常采用圖③收集裝置，氣體應(yīng)從c（填字母）端通入．（5）加熱固體碳酸氫鈉或固體碳酸氫銨都能產(chǎn)生CO₂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是：
NH₄HCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+H₂O+CO₂↑； 2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
乙同學(xué)利用加熱碳酸氫鈉的方法制取CO₂，應(yīng)該選用的發(fā)生裝置是圖②．
他不選用碳酸氫銨制取CO₂的理由是生成物中有氨氣，制得的CO₂不純．
（5）實驗反思：在加熱KClO₃制O₂的過程中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生O₂的速率很慢，經(jīng)檢查不是KClO₃變質(zhì)，也不是裝置氣密性不好，你認為最可能的原因是沒有用催化劑．

Answer 1

分析 （1）實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；反應(yīng)物接觸越充分，反應(yīng)速率越快；
（2）根據(jù)裝置的特點以及氣體的密度來分析；
（3）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)與反應(yīng)條件來確定制取裝置；
（4）如果用③裝置收集二氧化硫，收集時應(yīng)從c導(dǎo)管進入，氣體沉積在集氣瓶的底部，由下而上，充滿集氣瓶去分析解答；
（5）①反應(yīng)屬固體加熱型制取氣體所以可選擇A，②制取時不但有二氧化碳還有氨氣，容易導(dǎo)致收集的氣體不純，所以不能采用．
（6）在反應(yīng)的過程中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生O₂的速率很慢，經(jīng)檢查不是KClO₃變質(zhì)，也不是裝置氣密性不好，那是因為沒有用二氧化錳做催化劑．

解答 解：（1）實驗室制取CO₂的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
不用粉末狀的Na₂CO₃與鹽酸反應(yīng)制取CO₂的原因是：粉末狀的碳酸鈉易溶于水，能和稀鹽酸充分接觸，會導(dǎo)致反應(yīng)速率過快．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；反應(yīng)速率太快，不易控制．
（2）該裝置適用于固體加熱制取氧氣，試管口沒有棉花團，所以是加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物來制取氧氣，因為氧氣的密度比空氣大，所以從長管通入；故填：2KClO₃ $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；c；
（3）儀器a是錐形瓶，實驗室常用無水醋酸鈉固體與堿石灰在加熱的情況下制CH₄，應(yīng)選圖②發(fā)生裝置；故填：錐形瓶；②；
（4）由于二氧化硫的相對分子質(zhì)量為：32+16×2=64＞29（空氣的相對分子質(zhì)量），說明二氧化硫的密度比空氣大，如果用③裝置收集二氧化硫，收集時應(yīng)從c導(dǎo)管進入，由于二氧化硫的密度比空氣大，氣體沉積在集氣瓶的底部，由下而上，充滿集氣瓶；故答案為：c；
（5）①反應(yīng)屬固體加熱型制取氣體所以可選擇②，加熱碳酸氫銨的反應(yīng)制取時不但有二氧化碳還有氨氣，容易導(dǎo)致收集的氣體不純，所以不能采用．
故答案為：②；生成物中有氨氣，制得的CO₂不純．
（6）氯酸鉀在加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，在反應(yīng)的過程中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生O₂的速率很慢，經(jīng)檢查不是KClO₃變質(zhì)，也不是裝置氣密性不好，那是因為沒有用二氧化錳做催化劑，故答案為：沒有用催化劑．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．