Question

實驗室常用下列裝置制取氣體，請你根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題．

（1）以上裝置圖中共有兩處明顯的錯誤，請你找出錯誤的地方并把改正的結(jié)果填在下列橫線上：
①

 

；②

 

．
上述裝置改進后，請繼續(xù)回答下列問題．
（2）小李在實驗室中用氯酸鉀和另一種固體制取氧氣，他選擇上述裝置中的A和

 

（填字母）進行組裝．小紅在實驗室中選用C裝置作為氧氣的發(fā)生裝置．在他們的實驗中都用到了一種相同的固體藥品是

 

（填化學(xué)式），在兩個反應(yīng)中它起

 

作用．請你寫出小紅制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式：

 

．
（3）實驗室選用C和E裝置還可以制取的氣體是

 

（填化學(xué)式），寫出實驗室制取該氣體的化學(xué)方程式

 

．
（4）裝置B、C都可以用來制取（4）中的氣體，比較這兩個裝置的不同，指出B裝置的一個突出優(yōu)點

 

．
（5）有一名同學(xué)欲用G裝置收集H₂，則H₂應(yīng)從導(dǎo)管口

 

通入．
（6）某工廠需要100kg氧氣作原料．若用電解水的方法制取這些氧氣，需消耗水的質(zhì)量是多少？

Answer 1

考點：常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理,二氧化碳的實驗室制法,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）①加熱固體時：試管口要向下傾斜，防止有水生成，倒流炸裂試管；②排空氣法收集氣體時導(dǎo)氣管伸入過短，不能排凈原有空氣；
（2）①用氯酸鉀和另一種固體制取氧氣“固體+固體”，且需要加熱，且氧氣難溶于水，密度比空氣的大，故選用A裝置與E或F或G；
選用C裝置作為氧氣的發(fā)生裝置，不需要加熱，則為用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，二氧化錳在兩個反應(yīng)中均起催化作用，據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；
（3）選用C和E裝置還可以制取的氣體為二氧化碳，化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）裝置B、C都可以用來制取二氧化碳，B裝置一個突出優(yōu)點可以隨時控制反應(yīng)的進行；
（5）氫氣的密度比空氣小，所以應(yīng)從短管進氣，長管便于排凈原有空氣；
（6）根據(jù)化學(xué)方程式得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，然后根據(jù)氧氣的質(zhì)量計算需要消耗水的質(zhì)量．

解答：解：（1）圖中存在的錯誤：①A圖中，給試管中的固體物質(zhì)加熱時，試管口向上傾斜了，應(yīng)該略向下傾斜；②E圖中，用向上排空氣法收集氣體時，導(dǎo)氣管伸入過短，應(yīng)伸入集氣瓶的底部，才能盡可能排凈原有空氣；
（2）氧氣的密度比空氣大且不易溶于水，所以可用向上排空氣法或排水法收集，選用C裝置作為氧氣的發(fā)生裝置，不需要加熱，則為用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，二氧化錳在兩個反應(yīng)中均起催化作用，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，方程式是2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）選用C和E裝置還可以制取的氣體為二氧化碳，因為實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應(yīng)，不需加熱，且二氧化碳的密度比空氣大，化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）選擇裝置B、C都可以用來制取二氧化碳，比較這兩個裝置的不同，B裝置比C裝置多了隔板和活塞，其突出優(yōu)點是可以通過活塞的開閉隨時控制反應(yīng)的進行；
（5）氫氣的密度比空氣小，所以應(yīng)從短管進氣，長管便于排凈原有空氣；
（6）設(shè)需要消耗水的質(zhì)量為x
2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑
 36             32
 x             100kg

36

32

=

x

100kg

x=112.5kg
由題目中的信息，得知反應(yīng)物和生成物及反應(yīng)條件，書寫化學(xué)方程式．
故答案為：（1）①A圖中，給試管中的固體物質(zhì)加熱時，試管口向上傾斜了，應(yīng)該略向下傾斜；
              ②E圖中，用向上排空氣法收集氣體時，導(dǎo)氣管伸入過短，應(yīng)伸入集氣瓶的底部；
（2）E或F或G；MnO₂，催化；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）CO₂；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（4）可以隨時控制反應(yīng)的進行，隨開隨停．（凡敘述合理均可得分）；     
（5）b；
（6）需要消耗水的質(zhì)量是112.5kg．

點評：學(xué)會比較用碳酸鈣與鹽酸制取二氧化碳、用氯酸鉀制取氧氣和用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的區(qū)別聯(lián)系；掌握制取氧氣和二氧化碳的反應(yīng)原理、制法及操作步驟和注意點；了解催化劑的特點與催化作用等知識，才能結(jié)合題意靈活解答．