Question

如圖是實驗室常用的制取氣體的裝置

（1）通過學習我們知道實驗室制取氣體時，在選擇氣體發生裝置時要考慮______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，觀察到的現象是______．
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學反應方程式是______ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

Answer 1

【答案】分析：（1）根據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生裝置所依據的原則；根據對所要制取氣體反應原理及氣體性質的介紹，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原理、氣體的收集方法、藥品的選用，回答所涉及到的相關問題；利用二氧化碳的性質實驗，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）根據反應的化學方程式可以表示反應中鋅與放出氫氣的質量關系，由實際產生氫氣的質量計算不純鋅中所含鋅的質量，求出鋅粒中鋅的質量分數．
解答：解：（1）制取氣體時原理反應的反應條件、所使用藥品的狀態，對發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，應選用B裝置，該裝置可用于固體加熱制取氣體的反應且收集方法正好適用于甲烷氣體；實驗結束時，為防止水到流，應先將導氣管從水槽中取出，再撤去酒精燈；
（2）實驗室選用石灰石與稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應的化學方程式為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過于劇烈，產生氣體速率太快，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方程式為2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；在加入藥品前應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現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）根據反應的化學方程式可以表示反應中鋅與放出氫氣的質量關系，由實際產生氫氣的質量計算不純鋅中所含鋅的質量，求出鋅粒中鋅的質量分數．
故答案為：
（1）反應物的狀態；反應條件；B；先將導氣管從水槽中取出，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速率較快；不易控制紫色石蕊溶液變成紅色；
（3）2KMnO₄K₂MnO₄+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管吹入到槽中，使水變成紅色；
（4）設制取1g氫氣需要鋅的質量為x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x               1g
=   x=32.5g
鋅的質量分數=×100%=92.3%
答：鋅的質量分數為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．