Question

某学习小组围绕“气体实验室制取”进行了研讨．请你参与完成下面的问题．

（1）原理分析：实验室制取CO₂的化学方程式为

 

．不用Na₂CO₃与盐酸反应制取CO₂的原因是

 

．实验室用图②制取氧气的化学方程式为

 

．
（2）发生装置：图①装置中仪器a的名称是

 

．实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH₄，应选图

 

  （填序号）作为发生装置．
（3）收集装置：实验室收集NH₃应采用的方法是

 

．收集有毒气体SO₂时，常采用图③收集装置，气体应从

 

（填字母）端通入．
（4）实验操作：用KMnO₄制取O₂的操作过程可概括为“组装仪器→

 

→装入药品→固定试管→加热→收集气体→停止加热”．
（5）实验反思：在加热KClO₃制O₂的过程中，发现产生O₂的速率很慢，经检查不是KClO₃变质，也不是装置气密性不好，你认为最可能的原因是

 

．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实验室制取氧气的反应原理,制取氧气的操作步骤和注意点,二氧化碳的实验室制法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）从大理石（主要成分是CaCO₃）和稀盐酸（主要成分HCl），二者接触即可发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳．碳酸钠和稀盐酸反应速率过快，产生的二氧化碳气体来不及收集；由图②可以看出是加热固体制氧气，由于试管口没有棉花团，所以只能用氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气去分析解答；
（2）从仪器的图形和用途；无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH₄，由于反应需要加热去分析解答；
（3）从氨气的密度比空气小且易溶于水，由二氧化硫的相对分子质量=32+16×2=64＞29（空气的平均相对分子质量），可知二氧化硫的密度比空气大去分析解答；
（4）众KMnO₄制取O₂，由于制取气体，所以组装完仪器后，就要检查装置的气密性，防止因漏气而收集不到氧气去分析解答；
（5）从加热KClO₃制O₂，如果加入二氧化锰，二氧化锰能加快氯酸钾的反应速率，而本身的质量和化学性质不变去分析解答；

解答：解：（1）大理石（主要成分是CaCO₃）和稀盐酸（主要成分HCl），二者接触即可发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳．化学化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；由于碳酸钠和稀盐酸反应速率过快，产生的二氧化碳气体来不及收集；由图②可以看出是加热固体制氧气，由于试管口没有棉花团，所以只能用氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，其化学方程式为：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
故答案为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑           反应速率过快不易收集               2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（2）由仪器的图形和用途可知为：锥形瓶；无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH₄，由于反应需要加热，所以发生装置应选图②；故答案为：锥形瓶      ②；
（3）由于氨气的密度比空气小且易溶于水，故只能用向下排空气法；由二氧化硫的相对分子质量=32+16×2=64＞29（空气的平均相对分子质量），可知二氧化硫的密度比空气大，所以气体应从c端进入，否则集气瓶中的空气不易排出；故答案为：向下排空气法       c；
（4）用KMnO₄制取O₂，由于制取气体，所以组装完仪器后，就要检查装置的气密性，防止因漏气而收集不到氧气；故答案为：检查装置的气密性；
（5）加热KClO₃制O₂，如果加入二氧化锰，二氧化锰能加快氯酸钾的反应速率，而本身的质量和化学性质不变；如果KClO₃没有变质，装置气密性好，发现产生O₂的速率很慢，说明没有催化剂；故答案为：没加二氧化锰做催化剂．

点评：发生装置的选择取决于反应物的状态和反应条件，收集装置的选择则取决于制取气体的水溶性和密度．