Question

5．根據如圖所示實驗裝置回答問題：
（1）小明同學選擇A裝置準備用高錳酸鉀為原料制取一瓶純凈的氧氣（不考慮水蒸氣），他應選擇的收集裝置是C（填字母），寫出該方法制取氧氣的化學反應方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（2）小華同學想用過氧化氫溶液和二氧化錳為原料代替高錳酸鉀制取一瓶較干燥氧氣，她選擇的發生裝置是B（填字母），理由是過氧化氫溶液和二氧化錳為原料制氧氣，是固體與液體在常溫下反應
（3）當過氧化氫接觸到二氧化錳后，反應便立即開始，不能人為控制其速度和生成氧氣的量．如果你稍改變所選擇裝置，便可控制其反應速度，請從圖2的儀器中選擇一種儀器更換小華同學選擇的裝置中一種儀器，以達到控制反應速度的目的，你選擇的儀器是B（填序號），它更換原裝置中的長頸漏斗（填名稱）．你認為以上小明和小華制取氧氣的方法中哪一種更好，小華 理由是小華用過氧化氫溶液制氧氣不需要加熱，裝置還可以隨時添加藥品從而控制生成氣體的質量，節約藥品
．改裝后的裝置可以制取乙炔（C₂H₂）氣體；乙炔是用CaC₂和水反應制取．請完成制取乙炔的化學方程式CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑
（4）若實驗室對你開放，選用B和E裝置還可制取二氧化碳氣體，你還需向實驗老師領取的藥品有大理石（或石灰石）、稀鹽酸（寫名稱），其反應的化學方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．F裝置可用來測量生成的這種氣體的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是防止二氧化碳溶于水；植物油上方原有的空氣對實驗的結果沒有（填“有”或“沒有”）明顯影響．

Answer 1

分析 （1）收集純凈的氣體通常用排水法，并據反應原理書寫方程式；
（2）要根據藥品的狀態和反應條件選擇的發生裝置；
（3）要控制其反應速度，選擇的加入藥品的儀器，要能控制加入的量及速率，才能達到目的；利用過氧化氫溶液制取氧氣不需加熱，且還可以隨時添加藥品從而控制生成氧氣的量，節約藥品；并利用反應物和生成物及質量守恒定律，書寫實驗室制取乙炔的化學方程式；
（4）B裝置屬于固液常溫型，E收集密度比空氣大的氣體，所以該套裝置還可用來制取二氧化碳，所用藥品是大理石或石灰石和稀鹽酸，據反應原理書寫方程式，二氧化碳氣體能溶于水，不溶于油，可推出在水面上放一層植物油的目的防止CO₂與水接觸．

解答 解：（1）氧氣是不易溶于水，密度比空氣大的氣體，可以用排水法和向上排空氣法收集，排水法收集的氣體較純，排空氣法收集的氣體干燥，故應選擇的收集裝置是C，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應的化學方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）過氧化氫溶液和二氧化錳為原料制氧氣，是固體與液體在常溫下反應，故用發生裝置B；
（3）分液漏斗可以控制加入液體藥品的量和速率，所以用B（分液漏斗）來代替原裝置中的長頸漏斗；小華制氧氣的裝置較好，因為小華用過氧化氫溶液制氧氣不需要加熱，節約能源，裝置還可以隨時添加藥品從而控制生成氧氣的質量，節約藥品；用改裝后的裝置制取乙炔氣體，利用反應物和生成物及質量守恒定律，反應前后元素的種類、原子的數目不變，寫出乙炔制取的化學方程式為：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
（4）裝置B為固液不加熱裝置，裝置E是采用向上排空氣法收集，可以選用這兩個裝置制取的氣體除了氧氣還有二氧化碳，實驗室用大理石與稀鹽酸來制取二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；要測量二氧化碳的體積只能用排水法，用量筒測量水的體積從而測二氧化碳的體積，二氧化碳能溶于水，所以要在水的上方放一層植物油，油上方的空氣對實驗結果沒有影響；
故答案為：
（1）C；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）B；過氧化氫溶液和二氧化錳為原料制氧氣，是固體與液體在常溫下反應；
（3）B；長頸漏斗；小華；小華用過氧化氫溶液制氧氣不需要加熱，裝置還可以隨時添加藥品從而控制生成氣體的質量，節約藥品；
CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
（4）二氧化碳；大理石（或石灰石）、稀鹽酸；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；防止二氧化碳溶于水；沒有．

點評 化學是一門以實驗為基礎的學科，因此實驗儀器的使用、氣密性的檢查、實驗現象的描述、裝置的選擇及注意事項，以及氣體的制取和檢驗，都將是中考熱點；另外，裝置的評價可以考查學生的思維能力，創新能力，中考中尤為突出．