Question

实验室常用如图1 装置研究气体的制取和性质，根据所学知识回答下列问题．
（1）写出实验室制取氧气的一个反应表达式

高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气（2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）

．利用该反应制取氧气，发生装置应选

A

（填序号，下同），收集装置应选

C或E

写出检验氧气是否集满的方法

将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃，说明收集满了

．
（2）化学兴趣小组用

B

（填“A”或“B”）装置制取一瓶二氧化碳，反应的表达式为

碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳（CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O）

收集二氧化碳的方法是

C

，检验二氧化碳的方法是

向集气瓶中倒入澄清的石灰水

，反应的表达式是

二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+二氧化碳（Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O）

．制取CO₂的发生装置和收集装置选择的依据是

bc

（填标号）
a．属于固固型加热的反应        b．属于固液型不加热的反应
c．制取的气体密度比空气大      d．制取的气体难溶于水
（3）按图F作细铁丝在氧气中燃烧的实验，观察到的现象

剧烈燃烧、火星四射（合理均可）

（只答一条），其相关的反应表达式是

铁+氧气

点燃

四氧化三铁（3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄）

（4）设计并进行有关性质的探究实验过程如图2，请回答：该实验的现象是

下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭

，说明CO₂具有的性质是

不能燃烧、不能支持燃烧，二氧化碳比空气密度大

．

Answer 1

分析：（1）据实验室制取氧气的方法分析解答；据反应物状态和反应条件选择发生装置，据氧气的密度和溶解性选择收集装置，检验氧气是否收集满的方法是：将带火星的木条放于集气瓶口，观察木条是否复燃进行判断；
（2）据实验室制取二氧化碳的反应物状态和反应条件选择发生装置，据反应原理书写表达式，据二氧化碳的密度和溶解性选择收集装置，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，可用澄清石灰水检验二氧化碳，并据反应原理书写表达式；
（3）据铁丝在氧气中燃烧的实验现象分析解答，并据反应原理书写表达式；
（4）二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，密度比空气大，据此分析解答．

解答：解：（1）实验室制取氧气可用加热氯酸钾、高锰酸钾的方法，或二氧化锰催化过氧化氢的方法制取氧气，若是利用加热高锰酸钾的方法，反应的表达式是：高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气（2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）；该反应需要加热，反应物是固体，故选发生装置A，氧气的密度比空气大且不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法收集；检验氧气是否收集满的方法是：将带火星的木条放于集气瓶口，观察木条是否复燃进行判断；
（2）据实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应，属于固液常温型，故选发生装置B，反应的表达式是：碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳（或CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O）；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，检验二氧化碳的方法是：向集气瓶中倒入澄清的石灰水，观察澄清的石灰水是否变浑浊进行判断，反应的表达式是：二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+二氧化碳（Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O）；之所以选择发生和收集装置的依据是其反应物为固体和液体常温反应，二氧化碳的密度比空气大；
（3）铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，放出热量，生成黑色固体，反应的表达式是：铁+氧气

点燃

四氧化三铁（3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄）；
（4）向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，二氧化碳比空气密度大；
故答案为：（1）高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气（2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）；A；C或E；将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃，说明收集满了；
（2）B；碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳（CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O）；C；向集气瓶中倒入澄清的石灰水；二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+二氧化碳（或Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O）；bc；
（3）剧烈燃烧、火星四射（合理均可）；铁+氧气

点燃

四氧化三铁（3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄）；
（4）不能燃烧、不能支持燃烧，二氧化碳比空气密度大．

点评：本题较综合的考查了实验室制取氧气、二氧化碳的反应原理、气体检验、性质等知识，掌握相关知识才能结合题意灵活分析解答．