Question

3．如圖是實驗室制取氧氣、二氧化碳的裝置圖，請回答下列問題

（1）裝置的序號填寫：
①驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，可選用的發生裝置是A，收集裝置D或C．寫出實驗室用該法制取氧氣的化學反應方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
②驗室制取二氧化碳的化學反應方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③驗室制取二氧化碳的發生裝置可選用B，只能用D裝置收集．檢驗二氧化碳是否收集滿的方法：把燃燒的木條放在集氣瓶口，如果木條熄滅，說明已經收集滿驗證二氧化碳的方法：把氣體通入澄清的石灰水中，如果石灰水變渾濁，說明是二氧化碳
（2）甲烷是一種密度比空氣小、難溶于水的氣體．實驗室常用無水醋酸鈉固體和堿石灰固體共熱制取甲烷，應選擇的發生裝置是A A（選填裝置序號）．若選用F裝置用于排空氣法收集甲烷，甲烷應從b端（選填“a”或“b”，下同）通入；若選用F裝置用于排水法收集甲烷，瓶中先裝滿水，甲烷應從b端通入．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀受熱時能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水；實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；   二氧化碳能夠溶于水，密度比空氣大．二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
（2）發生裝置的選擇與反應物的狀態有關：固體和液體，不需要加熱，如果固體與固體反應制取氣體需要加熱，收集方法的選擇是根據：難溶于水或不易溶于水用排水法收集，密度比空氣大用向上排空氣法收集，密度比空氣小用向下排空氣法收集．

解答 解：
（1）①實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時需要加熱，可選用的發生裝置是A；因為氧氣密度比空氣大且不易溶于水，所以可選用D或C裝置收集；
實驗室制取氧氣的化學反應方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
②實驗室制取二氧化碳的化學反應方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③實驗室制取二氧化碳不需要加熱，發生裝置可選用B；由于二氧化碳密度比空氣大且能夠溶于水，所以只能用D裝置收集．檢驗是否收集滿二氧化碳的方法是：把燃燒的木條放在集氣瓶口，如果木條熄滅，說明已經收集滿．故填：把燃燒的木條放在集氣瓶口，如果木條熄滅，說明已經收集滿．檢驗氣體是否是二氧化碳的方法是：把氣體通入澄清的石灰水中，如果石灰水變渾濁，說明是二氧化碳．
（2）根據無水醋酸鈉固體和堿石灰固體共熱制取甲烷，可知需要加熱，用到酒精燈，所以發生裝置選擇A；用裝置F收集氣體時：如果用排空氣法收集氣體時，密度比空氣“大”的氣體要從“長”的進，密度比空氣“小”的氣體要從“短”的進，用排水法時，氣體要從“短”的進；由于甲烷的密度比空氣小所以從短的一端進．   
答案：
（1）①A；D或C；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
②CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③B；D；把燃燒的木條放在集氣瓶口，如果木條熄滅，說明已經收集滿；把氣體通入澄清的石灰水中，如果石灰水變渾濁，說明是二氧化碳；
（2）A； b；    b．

點評 本題主要考查儀器的用途、反應表達式的書寫，實驗裝置的選擇，選擇發生裝置時，要考慮反應物的狀態、反應條件等因素；選擇收集裝置時，要考慮氣體的水溶性、能否和水發生化學反應、密度、能否和空氣中的物質發生化學反應等因素．