Question

实验室常用下列装置制取和收集气体，请根据下图回答有关问题．
（1）如果用高锰酸钾制取0₂，反应的化学方程式为

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

，图中你选择的发生装置是

A

（填标号）．
（2）利用实验室可用B和C装置制取并收集多种气体．请你写出制取其中一种气体的化学方程式

Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑

；该气体还可用图2所示中的甲和乙装置来制取：若选择甲装置制取该气体，与B装置相比，优点是（写一点）

可随时控制反应的发生和停止

（3）小华同学用所学的初中物理知识设计图3装置代替B装置制取二氧化碳气体．
①请写出利用图3装置制取二氧化碳的化学方程式

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．小华想收集二氧化碳气体可用图1中（填标号）

D

的装置．验证该气体已收集满的方法是

将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭，说明收集满了

．
②小亮同学认为把装置中的铜丝网换为铁丝网，也能制取较纯净的二氧化碳气体（不考虑水蒸气和氯化氢气体），这种说法是否正确？

否

，你的理由是

铁和盐酸可反应生成氢气，使制取的二氧化碳不纯

．

Answer 1

分析：（1）据加热高锰酸钾的反应原理书写方程式，该反应需要加热，属于固体加热型，故选发生装置A；
（2）实验室可用B和C装置制取并收集多种气体，B适用于固体和液体常温反应，C可收集不溶于水的气体，结合氧气、二氧化碳、氢气的实验室制法，均可用此 发生装置，但二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，结合下文：该气体还可用图2所示中的甲和乙装置来制取，甲装置中的隔板上可放块状固体，而二氧化锰是粉末，所以该套装置制取的是氢气，据反应原理书写方程式；甲和B相比，可通过活塞开闭随时控制反应的发生和停止；
（3）①据反应原理书写方程式，二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，所以可用向上排空气法收集；验证二氧化碳收集满的方法是将燃着的木条放于集气瓶口，观察木条是否熄灭进行判断；
②铁和盐酸可反应生成氢气，会导致收集的二氧化碳不纯．

解答：解：（1）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，该反应需要加热，属于固体加热型，故选发生装置A；
（2）实验室可用B和C装置制取并收集多种气体，B适用于固体和液体常温反应，C可收集不溶于水的气体，结合氧气、二氧化碳、氢气的实验室制法，均可用此 发生装置，但二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，结合下文：该气体还可用图2所示中的甲和乙装置来制取，甲装置中的隔板上可放块状固体，而二氧化锰是粉末，所以该套装置制取的是氢气；反应的化学方程式：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；甲和B相比，可通过活塞开闭随时控制反应的发生和停止，打开活塞，固液接触生成气体，关闭活塞，试管内压强增大，将液体压入长颈漏斗，固液分离，反应停止；
（3）①实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，二者反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，所以可用向上排空气法收集；验证二氧化碳收集满的方法是将燃着的木条放于集气瓶口，观察木条是否熄灭进行判断；
②铁和盐酸可反应生成氢气，会导致收集的二氧化碳不纯，所以不能将铜丝换为铁丝网，铜排在氢后，与酸不反应；
故答案为：（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；A；
（2）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；可随时控制反应的发生和停止；
（3）①CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；D；将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭，说明收集满了；
②否；铁和盐酸可反应生成氢气，使制取的二氧化碳不纯．

点评：金属活动性顺序表中氢前金属可反应，氢后金属不反应，并结合实验室制取气体的反应原理、装置等知识才能结合题意灵活分析解答．