Question

某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空．

（1）写出图中仪器a、b的名称 a________，b________．
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式是________．应选择的气体发生装置是________，气体收集装置是________．
（3）实验室加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式是________，应选择的发生装置是________，若用盛满水的F装置收集氧气，应从导管________（填①或②）通入．
（4）甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是________．
（5）取氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5克，放入一大试管中加热，反应完全后冷却到反应前温度，称残余固体质量为10.7克．求生成氧气多少克？生成氯化钾多少克？

Answer 1

解：（1）依据常用仪器可知，a、b 分别是试管和集气瓶；
故答案为：试管、集气瓶；
（2）实验室制取二氧化碳用大理石与稀盐酸反应生成二氧化碳、氯化钙和水；该反应属于固体和液体混合且不需加热，所以选择发生装置B，另外二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，所以只能用向上排空气法收集；
故答案为：CaCO₃+2HCl═H₂O+CaCl₂+CO₂↑； B； D；
（3）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；该反应属于加热固体的反应，所以选择发生装置A；氧气的密度比水小，所以应从短管进入；
故答案为：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑； A； ②；
（4）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，所以选择发生装置A；甲烷是一种难溶于水的气体，且其密度比空气小，所以可用排水法或向下排空气法收集；
故答案为：A、C（或AE、AF）；
（5）依据质量守恒定律，生成氧气的质量是：15.5克-10.7克=4.8克；
设生成氯化钾的质量是X
2KClO₃2KCl+3O₂↑
149 96
X 4.8克
=
X=7.45克
答：生成氧气4.8克，同时生成氯化钾7.45克．
分析：（1）根据常用仪器回答；
（2）根据实验室制取二氧化碳的反应原理书写方程式；并依据装置的选取方法判断发生和收集装置；
（3）根据高锰酸钾制取氧气的反应原理书写方程式；依据反应物和反应条件选择发生装置；氧气的密度比水小，所以应从短管进入；
（4）根据题意和装置的选取方法选择相应的装置组合；
（5）依据质量守恒定律，生成氧气的质量是反应前后固体质量的差；然后根据氧气的质量和方程式求氯化钾的质量．
点评：本题考查了实验室制取氧气和二氧化碳的装置选取、方程式的书写、方程式计算等知识，很好的考查了学生对知识的掌握和应用．