Question

13．在實驗室開放日，請用提供的藥品完成氧氣、二氧化碳、氫氣三種氣體的制取．結合下列實驗裝置圖回答問題．

實驗藥品：氯酸鉀、高錳酸鉀、大理石、鋅粒、二氧化錳、稀鹽酸、稀硫酸、10%的過氧化氫溶液．
（1）可用裝置B制得的氣體是氧氣、氫氣、二氧化碳，既能用裝置A又能用裝置B制得的氣體是氧氣；可用裝置E收集的氣體是氫氣．
（2）寫出一個制取氧氣的化學方程式：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑（合理均可）；此反應屬于分解（填“化合”、“分解”、“置換”、“復分解”）反應．
（3）裝置B雖然操作簡便，但無法對反應進行控制．請從圖2中選取裝置Ⅱ（填序號）取代B中的單孔塞，以控制某些反應，使反應隨時發生隨時停止，控制原理是通過打開和關閉止水夾，使試管內外產生壓強差從而控制反應的發生或停止．

Answer 1

分析 （1）B裝置屬于固液常溫型，并結合實驗室制取氧氣、氫氣、二氧化碳的方法分析解答，向下排空氣法收集密度比空氣小的氣體；
（2）據實驗室制取氧氣的原理書寫方程式，并據反應特點分析反應類型；
（3）帶有孔塑料板的單孔塞可以控制反應隨時發生和停止，據裝置特點分析原理．

解答 解：（1）B裝置屬于固液常溫型，實驗室可用二氧化錳催化過氧化氫溶液制取氧氣、鋅粒和稀硫酸反應制取氫氣、大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳均不需加熱，可用此發生裝置，還可用加熱高錳酸鉀、氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，發生裝置選擇A，所以用AB裝置都可制取的氣體是氧氣；氫氣密度比空氣小，可用E收集，氧氣、二氧化碳密度比空氣大，不能用此裝置收集；
（2）實驗室可用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，反應生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，該反應由一種物質生成三種物質，屬于分解反應；
（3）裝置B雖然操作簡便，但無法控制反應發生和停止，可以用Ⅱ取代B中的單孔塞，以達到此目的，因為有孔塑料隔板可放固體，打開止水夾，固體和液體接觸生成氣體，當關閉止水夾時，試管內氣體無法排出，壓強增大，會將試管內液體壓入長頸漏斗，固液分離反應停止；
故答案為：（1）氧氣、氫氣、二氧化碳；氧氣；氫氣；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑（合理均可）；分解；
（3）Ⅱ；通過打開和關閉止水夾，使試管內外產生壓強差從而控制反應的發生或停止．

點評 了解實驗室制取氧氣、氫氣、二氧化碳的方法，反應原理，發生和收集裝置的選取方法，并能據裝置特點進行正確評價．