Question

實驗室常用下列裝置制取氣體，請你根據所學知識回答下列問題．
（1）A裝置經過改進可以進行木炭還原氧化銅的實驗，你的改進方法是

 

；
（2）收集氧氣時不宜用D裝置，其原因是

 

；
（3）B裝置氣密性的檢查方法

 

，寫出實驗室制二氧化碳的原理

 

，檢驗二氧化碳的具體方法是

 

．
（4）在實驗室中，常用加熱無水醋酸鈉固體和Ca（OH）₂混合物的方法制取甲烷，已知在標準狀況下，甲烷的密度比空氣小，難溶于水．實驗室制取甲烷應選擇的發生裝置是

 

，依據是

 

．
（5）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳的混合物共15.5g制氧氣，待完全反應后，冷卻，稱量剩余固體的質量是10.7g．試計算：
①生成氧氣多少克？
②原混合物中二氧化錳的質量是多少克？

Answer 1

分析：（1）木炭還原氧化銅需要在高溫條件下進行，為了檢驗生成的氣體是二氧化碳，可以把生成的氣體通入澄清石灰水中；
（2）氧氣的密度比空氣大，故不能用向下排空氣法收集；
（3）據檢查裝置氣密性的方法分析解答；
（4）據反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置；
（5）依據質量守恒定律反應前后固體的質量之差即為反應中生成的氧氣質量；利用氧氣的質量結合方程式即可求出氯酸鉀的質量，進而計算出混合物中二氧化錳的質量．

解答：解：（1）A裝置經過改進后能做木炭還原氧化銅的反應裝置，木炭還原氧化銅需要在高溫條件下進行，為了檢驗生成的氣體是二氧化碳，可以把生成的氣體通入澄清石灰水中；所以改進的方法是：酒精燈火焰罩上金屬網，導管和帶橡皮管的導管連接，伸入盛有澄清石灰水的燒杯中；
（2）氧氣的密度比空氣大，故不能用向下排空氣法收集；
（3）檢查B裝置氣密性的方法是：先從長頸漏斗中注入水，使水浸沒其下端管口，然后將導管右端夾住，再向長頸漏斗中注入水，若長頸漏斗中液面不下降，則裝置氣密性良好，若液面下降，則裝置漏氣；實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應，反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，檢驗二氧化碳可將氣體通入澄清的石灰水中，若石灰水變渾濁，則是二氧化碳；（4）①根據質量守恒定律，生成氧氣的質量=15.5 g-10.7 g=4.8 g 
②設原混合物中氯酸鉀的質量為x，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑              
245               96                    
x                4.8 g              

245

96

=

x

4.8g

  x=12.25 g          　　         
∴原混合物中二氧化錳的質量是15.5g-12.25g=3.25g
故答案為：（1）酒精燈火焰罩上金屬網，導管和帶橡皮管的導管連接，伸入盛有澄清石灰水的燒杯中；
（2）氧氣的密度比空氣大；
（3）先從長頸漏斗中注入水，使水浸沒其下端管口，然后將導管右端夾住，再向長頸漏斗中注入水，若長頸漏斗中液面不下降，則裝置氣密性良好；
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；將氣體通入澄清的石灰水中，若石灰水變渾濁，則是二氧化碳；
（4）①生成氧氣的質量為4.8 g；（2）原混合物中二氧化錳的質量為3.25 g．

點評：此題既考查了實驗室制取氣體的相關知識，又考查了化學方程式的計算，解題的關鍵是根據質量守恒定律，反應前后固體物質質量差即反應所產生氧氣的質量，并進行依次解答．