Question

歸納與演繹是重要的科學方法，也是常用的化學學習方法．
（1）我們已經學過實驗室制取O₂、H₂、CO₂三種氣體的反應原理、制取與收集方法．請你用化學方程式表示實驗室制取O₂、H₂、CO₂三種氣體的反應原理：
實驗室加熱高錳酸鉀制取O₂

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

；實驗室制取H₂

Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑或Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑

；實驗室制取CO₂

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

；
請你歸納出實驗室制取氣體反應的共同點

③⑤

（填序號）．
①需要加熱  ②使用催化劑  ③沒有氣體參加反應  ④原料為純凈物  ⑤只生成一種氣體
（2）化學上可以通過多種反應得到NH₃（極易溶于水，密度比空氣小），如：
①2NH₄Cl（固）+Ca（OH）₂（固）

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
②NH₄HCO₃（固）

△   .

NH₃↑+CO₂↑+H₂O
③CaO（固）+NH₃?H₂O（液）=NH₃↑+Ca（OH）₂
（3）我將選擇反應

①（或③）

（只寫一個，填序號）作為實驗室制取NH₃的反應原理，我需要用下列儀器中的

abfg（或abg）

（填序號）來裝配NH₃發生裝置，我采用的收集方法是

向下排空氣法

，我選擇的發生裝置還可用于制O₂（用高錳酸鉀制取）、H₂、CO₂中的

O₂（或H₂）

，在使用組裝好的裝置前首先應該進行的操作是

檢查裝置的氣密性

．

Answer 1

分析：（1）據反應原理書寫方程式，據反應物的狀態、反應條件等回答；
（3）據（1）中實驗室制取氣體的共同點并結合反應原理分析解答，并據原理選擇所用儀器，及實驗室制取氧氣、氫氣、二氧化碳的制法分析，制取氣體的裝置在加入藥品前要檢查裝置 的氣密性，防止裝置漏氣．

解答：解：（1）實驗室加熱高錳酸鉀制取O₂，同時生成錳酸鉀、二氧化錳，方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；實驗室利用鋅和稀硫酸或稀鹽酸反應制取氫氣，同時生成硫酸鋅或氯化鋅，方程式是：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑或Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應，生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；觀察反應原理可知：反應物中均無氣體參加，且只生成一種氣體，防止收集的氣體不純；
（3）根據（1）可知：實驗室制取氣體時：反應物中均無氣體參加，且只生成一種氣體，②反應生成氨氣和二氧化碳，會導致收集的氣體不純，故不可用；若選擇①作為實驗室制取NH₃的反應原理，需要加熱，屬于固體加熱型，故可選試管作為反應容器，鐵架臺固定，用于加熱的酒精燈，單孔塞；若選擇③作為實驗室制取NH₃的反應原理，不需加熱，屬于固液常溫型，可選試管、集氣瓶、錐形瓶作為反應容器，所給儀器無長頸漏斗，故選單孔塞；二氧化碳密度比空氣大且能溶于水，所以用向上排空氣法收集；
abfg組裝的是固體加熱型，實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣可用此發生裝置，abg是固液常溫型，實驗室利用鋅和稀硫酸反應制取氫氣也可以用此裝置；制取氣體的裝置在加入藥品前要檢查裝置 的氣密性，防止裝置漏氣；
故答案為：（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑或Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；    ③⑤；
（2）①（或③）；  abfg（或abg）；   向下排空氣法；   O₂（或H₂）；  檢查裝置的氣密性．

點評：本題主要考查了裝置的選取和實驗室制取氧氣、二氧化碳、氫氣的方法及反應原理等相關知識，能很好考查學生分析、解決問題的能力，具有發散性．