Question

如圖是實驗室常用的制取氣體的裝置．

（1）通過學(xué)習(xí)我們知道實驗室制取氣體時，在選擇氣體發(fā)生裝置時要考慮

 

和

 

；實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體混合物制取甲烷氣體．通常情況下甲烷的密度比空氣小，不溶于水．可以用

 

裝置制取甲烷，實驗結(jié)束時，停止該實驗的正確的操作方法是

 

．
（2）實驗室用A裝置制取二氧化碳時的化學(xué)方程式是

 

，此種收集氣體的方法叫

 

．實驗室不用碳酸鈉代替大理石作反應(yīng)原料的原因是

 

．用C裝置將制取的CO₂ 通入紫色石蕊試液中，觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式是

 

；
向氣體發(fā)生裝置內(nèi)加入藥品前，應(yīng)進行的操作是

 

；在用B裝置制取氧氣的過程中發(fā)現(xiàn)水槽中的水逐漸變成了紅色，其原因可能是

 

．
（4）實驗室常用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，現(xiàn)用36g含有雜質(zhì)的鋅和足量的稀硫酸反應(yīng)（雜質(zhì)不與稀硫酸反應(yīng)），共制得1g氫氣，求鋅的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)對實驗室制取常見氣體的回顧與對比，歸納在制取氣體時選擇氣體發(fā)生裝置所依據(jù)的原則；根據(jù)對所要制取氣體反應(yīng)原理及氣體性質(zhì)的介紹，判斷制取該氣體可選用的裝置，并對該裝置的操作進行說明；
（2）回顧實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)原理、氣體的收集方法、藥品的選用，回答所涉及到的相關(guān)問題；利用二氧化碳的性質(zhì)實驗，回答相類似問題；
（3）回顧實驗室利用加熱分解高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)原理、操作方法及注意事項，回答所提出的一些常見的重要問題；
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示反應(yīng)中鋅與放出氫氣的質(zhì)量關(guān)系，由實際產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量計算不純鋅中所含鋅的質(zhì)量，求出鋅粒中鋅的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）制取氣體時原理反應(yīng)的反應(yīng)條件、所使用藥品的狀態(tài)，對發(fā)生裝置的選用起決定性作用；用加熱無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體混合物制取密度比空氣小、不溶于水的甲烷氣體時，應(yīng)選用B裝置，該裝置可用于固體加熱制取氣體的反應(yīng)且收集方法正好適用于甲烷氣體；實驗結(jié)束時，為防止水到流，應(yīng)先將導(dǎo)氣管從水槽中取出，再撤去酒精燈；
（2）實驗室選用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；因二氧化碳能溶于水、密度大于空氣，收集時應(yīng)采取向上排空氣法；實驗室選用石灰石而不選用碳酸鈉制取二氧化碳，是考慮到碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)過于劇烈，產(chǎn)生氣體速率太快，不易于控制；若把二氧化碳通入紫色石蕊試液，二氧化碳與試液中的水形成的碳酸能使紫色石蕊變紅；
（3）加熱分解高錳酸鉀的化學(xué)方程式為2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；在加入藥品前應(yīng)先檢驗裝置的氣密性，防止裝置漏氣；若在制取氧氣的過程中發(fā)現(xiàn)水槽中的水逐漸變成了紅色，那是由于高錳酸鉀的小顆粒隨氣體進入了水槽的緣故；
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示反應(yīng)中鋅與放出氫氣的質(zhì)量關(guān)系，由實際產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量計算不純鋅中所含鋅的質(zhì)量，求出鋅粒中鋅的質(zhì)量分數(shù)．
故答案為：
（1）反應(yīng)物的狀態(tài)；反應(yīng)條件；B；先將導(dǎo)氣管從水槽中取出，再撤去酒精燈；
（2）CaO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；向上排空氣法；因為碳酸鈉與酸反應(yīng)速率較快；不易控制紫色石蕊溶液變成紅色；
（3）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；先檢查氣體裝置的氣密性；試管口沒有放一團棉花，使高錳酸鉀粉末被氣流順著導(dǎo)管吹入到槽中，使水變成紅色；
（4）設(shè)制取1g氫氣需要鋅的質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x               1g

65

2

=

x

1g

   x=32.5g
鋅的質(zhì)量分數(shù)=

32.5g

36g

×100%=92.3%
答：鋅的質(zhì)量分數(shù)為92.3%．

點評：熟練掌握常見氣體的實驗室制取，并理解制取操作中注意事項的原因，此為解答此題所需要具備的基礎(chǔ)．