Question

19．如圖1所示是實驗室制取和收集氣體的裝置，請按要求作答：

（1）實驗室常用雙氧水和二氧化錳制氧氣，二氧化錳所起的作用是催化作用；欲通過平穩(wěn)的氣流得到較純凈的氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置和收集裝置依次是CF．（填字母）
（2）選用裝置A和F通過加熱KMnO₄制取O₂并收集O₂，反應(yīng)的化學方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，待高錳酸鉀完全反應(yīng)后，用如圖2方法回收生成物中的二氧化錳，則二氧化錳在如圖2中的f處（選“f”或“g”）．
（3）實驗室制取并收集CO₂應(yīng)選用的裝置是如圖1中的BD（或CD）（填字母），反應(yīng)的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）用如圖3裝置排空氣收集H₂，氣體應(yīng)從導(dǎo)管的b（填“a”或“b”）端進入．
（5）取10g粗鋅與足量的一定質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸充分反應(yīng)后，稱得剩余固體的質(zhì)量為3.5g，則生成氫氣的質(zhì)量為多少？

Answer 1

分析 （1）二氧化錳在雙氧水分解反應(yīng)中起催化作用，該反應(yīng)不需加熱，屬于固液常溫型，要得到平穩(wěn)的氧氣流，則須控制反應(yīng)物的量，要收集較純凈的氧氣用排水法；
（2）據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式，二氧化錳不溶于水，故過濾后留在濾紙上；
（3）實驗室制取二氧化碳用大理石或石灰石和稀鹽酸常溫混合，屬于固液常溫型，故可用B或C發(fā)生裝置，據(jù)二氧化碳密度和溶解性選擇收集裝置，據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；
（4）氫氣密度比空氣��；
（5）稀硫酸足量，則鋅完全反應(yīng)，剩余固體是雜質(zhì)的質(zhì)量，粗鋅中鋅的質(zhì)量是10g-3.5g=6.5g，并結(jié)合方程式計算生成氫氣的質(zhì)量．

解答 解：（1）用雙氧水和二氧化錳制氧氣不需要加熱，其中二氧化錳起催化作用，C裝置中注射器可逐滴滴加液體，進而可控制反應(yīng)速率，氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，排水法收集的氧氣比較純凈；
（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應(yīng)方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；二氧化錳不溶于水，過濾后留在濾紙上；
（3）實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，故可用B或C發(fā)生裝置，二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集；碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，反應(yīng)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）用如圖3裝置排空氣法收集H₂，氣體應(yīng)從導(dǎo)管的b端進入，因為氫氣的密度比空氣�。�
（5）解：鋅的質(zhì)量=10g-3.5=6.5g，
設(shè)生成H₂的質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄ +H₂↑    
65                           2
6.5g                        x
 $\frac{65}{2}$=$\frac{6.5g}{x}$
    x=0.2g              
故答案為：
（1）催化作用；C F；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；f；
（3）BD（或CD）；BD或CD；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑； 
（4）b；
（5）答：生成H₂的質(zhì)量為0.2g．

點評 本考點主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫和有關(guān)化學方程式的計算等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．