Question

如圖實驗室常用的儀器和裝置，回答下列問題：

（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，收集裝置采用上圖中的

 

，理由是

 

，寫出反應的化學方程式

 

；實驗室還可以用

 

來制取氧氣，反應的化學方程式為

 

．
（2）實驗室制取二氧化碳氣體的收集裝置的編號是

 

，理由是

 

寫出反應的化學方程式

 

．
（3）實驗室加熱無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體來制取甲烷氣體，已知甲烷的密度比空氣小，極難溶于水．請你根據以上信息回答：說出制取甲烷的發生裝置所需儀器的編號是

 

，你選擇發生裝置的理由是

 

；收集裝置的編號是

 

（寫一個）．

Answer 1

分析：（1）高錳酸鉀受熱時容易擴散，分解能生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
（2）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；
（3）根據實驗室制取甲烷的反應條件、甲烷的性質可以選擇發生裝置和收集裝置．

解答：解：（1）高錳酸鉀受熱分解的化學方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
因為氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用H裝置收集，不易溶于水，可以用排水法收集，即用M裝置收集；
實驗室還可以用過氧化氫分解來制取氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故填：H或M；氧氣的密度比空氣大，不易溶于水；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；過氧化氫分解；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
（2）碳酸鈣和稀鹽酸反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
二氧化碳的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用H裝置收集．
故填：H；二氧化碳的密度比空氣大；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）實驗室制取甲烷時需要加熱，應該用的儀器有：鐵架臺、試管、帶導管的單孔橡皮塞（用向下排空氣法收集時用C裝置，用排水法收集時用E裝置）和酒精燈；
選擇發生裝置的理由是固體和固體反應，需要加熱；
因為甲烷的密度比空氣小，可以用向下排空氣法收集，即用G裝置收集，甲烷極難溶于水，可以用排水法收集，即用M裝置收集．
故填：ABCX或ABEX；固體和固體反應，需要加熱；M．

點評：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、密度、能否和空氣中的物質發生化學反應等因素．