Question

根據(jù)圖1回答問題：

（1）若選用圖1A裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣，還需補(bǔ)充的一種儀器是

 

（填名稱），反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（2）實(shí)驗(yàn)室若選用圖1B裝置制取二氧化碳，則需要改正的一點(diǎn)是

 

，請你寫出用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳的化學(xué)方程式

 

；但關(guān)于二氧化碳的收集問題有同學(xué)做如下討論．根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)，它能溶于水也能與水反應(yīng)生成碳酸，通常采用排空氣集氣法收集．二氧化碳真的就不能用排水法收集嗎？
資料一：文獻(xiàn)表明1體積水要完全溶解1體積二氧化碳，至少需要約7天左右的時(shí)間．如果是1天時(shí)間，則1體積水大約只能溶解

1

3

體積左右的二氧化碳．
資料二：對(duì)任何氣體的收集，凡能用排水法收集的氣體，最好用排水法收集，這樣既可以觀察集氣的快慢，又可以提高被集氣體的純度．
資料三：二氧化碳不溶于飽和的碳酸氫鈉溶液．你認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中是否可以用排水法收集二氧化碳?xì)怏w

 

（填“是”或“否”），你的觀點(diǎn)是

 

．
要使實(shí)驗(yàn)室收集二氧化碳達(dá)到最優(yōu)化，你是否還有更好的建議

 

．
（3）用制取的二氧化碳進(jìn)行如圖2實(shí)驗(yàn)：

①實(shí)驗(yàn)（Ⅱ）中溶液變

 

色；
 ②實(shí)驗(yàn)（Ⅲ）中加熱之后，溶液又變?yōu)?div id="masoxt3" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

色，解釋出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因

 

．（用化學(xué)方程式表示）
（4）做科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)提倡綠色環(huán)保．如圖3甲圖為“微型”實(shí)驗(yàn)裝置，用該儀器完成“制取并檢驗(yàn)CO₂”的實(shí)驗(yàn)只消耗了0.66克10%的鹽酸（密度為1.1克/厘米³）．

①“微型塑料滴管”相當(dāng)于圖3乙圖實(shí)驗(yàn)裝置中的

 

．
②請計(jì)算實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量是多少克？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
③通常完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)大約需10%的鹽酸6毫升，這是微型實(shí)驗(yàn)中鹽酸用量的多少倍？采用“微型”實(shí)驗(yàn)裝置具有的優(yōu)勢是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理,二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，同時(shí)生成錳酸鉀和二氧化錳，據(jù)此分析解答；
（2）二氧化碳的密度比空氣大，應(yīng)用向上排空氣法收集，并據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式，；根據(jù)資料一中1體積水要完全溶解于1體積二氧化碳，至少需要約7天左右的時(shí)間，而實(shí)驗(yàn)室收集二氧化碳，時(shí)間很短進(jìn)行分析；二氧化碳不溶于飽和的碳酸氫鈉溶液，所以可以用排飽和碳酸氫鈉溶液法收集二氧化碳．
（3）據(jù)二氧化碳與水反應(yīng)可生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變紅，碳酸不穩(wěn)定，受熱分解又可生成二氧化碳和水進(jìn)行解答．
（4）①微型塑料滴管能夠控制稀鹽酸的用量；
②根據(jù)稀鹽酸的質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以計(jì)算生成二氧化碳的質(zhì)量；
③根據(jù)相關(guān)方面數(shù)據(jù)可以判斷藥品用量的多少比較．

解答：解：
（1）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，而裝置中沒有加熱的儀器，所以還需增加酒精燈，同時(shí)生成錳酸鉀和二氧化錳，方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）二氧化碳的密度比空氣大，應(yīng)用向上排空氣法收集，不能用向下排空氣法收集，所以應(yīng)將集氣瓶正放；碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
溶解于1體積二氧化碳，至少需要約7天左右的時(shí)間．如果是1天時(shí)間，則1體積水大約只能溶

1

3

體積左右的二氧化碳，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間較短，二氧化碳溶解很少，是完全可行的，且用排水法既可以觀察集氣的快慢，又可以提高二氧化碳的純度；
（2）由于二氧化碳不溶于飽和的碳酸氫鈉溶液，所以可以用排飽和碳酸氫鈉溶液法收集二氧化碳．
（3）①二氧化碳與水反應(yīng)可生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變紅；
②碳酸不穩(wěn)定，受熱分解又可生成二氧化碳和水，所以溶液由紅色會(huì)變?yōu)樽仙�；反�?yīng)的化學(xué)方程式為：H₂CO₃═H₂O+CO₂↑．
（4）①微型塑料滴管和注射器一樣，能夠控制稀鹽酸的用量，可以節(jié)約藥品，故選b；
②設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
         73            44
     0.66g×10%        x

73

0.66g×10%

=

44

x

x=0.04g，
③消耗鹽酸的體積為：0.66g÷1.1g/cm³=0.6mL，通常完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)需鹽酸是微型實(shí)驗(yàn)用藥量的倍數(shù)為：6mL÷0.6mL=10倍，
采用“微型”實(shí)驗(yàn)裝置具有的優(yōu)點(diǎn)是藥品用量少，產(chǎn)生的廢棄物也少，方便操作
故答案為：
（1）酒精燈；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）將集氣瓶正放，用向上排空氣法收集；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；是； 在實(shí)驗(yàn)室用排水法收集二氧化碳，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間較短，二氧化碳溶解很少，是完全可行的；排飽和碳酸氫鈉溶液法收集   
（3）①紅；②紫；H₂CO₃═H₂O+CO₂↑．
（4）①b
②實(shí)驗(yàn)的過程中產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量是0.04g
③通常完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)需鹽酸是微型實(shí)驗(yàn)用藥量的10倍．  藥品用量少，產(chǎn)生的廢棄物也少，方便操作

點(diǎn)評(píng)：掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、二氧化碳的反應(yīng)原理、二氧化碳的性質(zhì)及選擇收集裝置的原理，并能依據(jù)題意正確分析解答問題，能較好考查學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力．