请结合下列实验常用装置,回答有关问题。
(1) 图中仪器 a 的名称: _______ 。
(2) 若用氯酸钾等药品制取较为纯净的氧气,应选用的发生与收集装置是 _______ 。反应的化学方程式 ______ 。为了测量收集到的氧气体积,需要将 G 装置装满水,气体应从 ______ 端进入 ( 填 “b” 或 “c”) ,而另外一端连接量筒。
(3) 装置 C 与 B 相比,其优点是 ___ 。在实验室选用该装置制取氧气,反应的化学方程式是 ____ 。
(4) 若选择 C 装置制取 CO 2 气体,并将生成的气体通入盛有澄清石灰水的烧杯中,烧杯中应发生的反应的化学方程式是 ____ 。然而观察到石灰水没有变浑浊,分析造成此现象的原因可能是 _______ ( 答一点即可 )
导管 AD 2KClO 3 2KCl+3O 2 ↑ c 可以控制反应速率 2H 2 O 2 2H 2 O+O 2 ↑ Ca(OH) 2 +CO 2 =CaCO 3 ↓ +H 2 O 所用盐酸的浓度较高,生成的二氧化碳中混有氯化氢气体
【解析】
( 1 )由图可知,图中仪器 a 的名称是导管,故填导管。
( 2 )用氯酸钾等药品制取氧气是加热固体制取气体,应选择固体受热发生装置,收集气体时,排水法比排空气法收集的气体纯净,故填 AD ;
硫酸钾在二氧化锰作催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气,故反应的化学方程式写为: 2KClO 3 2KCl + 3O 2 ↑;
氧气的密度小于水的密度,所以氧气应从短管进入瓶中,水从长管排除瓶外,故填 c 。
( 3 )装置 C 与 B 相比,其优点是可以通过分液漏斗的玻璃开关控制液体药品的滴加速率,从而控制反应的速率,故填可以控制反应速率;
实验室选用 C 装置制取氧气的反应是过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,故反应的化学方程式写为: 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 ↑。
( 4 )二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故反应的化学方程式写为: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O ;
观察到石灰水没有变浑浊的原因可能是所用盐酸的浓度较高,生成的二氧化碳中混有氯化氢气体在石灰水中形成盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,故填所用盐酸的浓度较高,生成的二氧化碳中混有氯化氢气体。
【点睛】
制取气体时,选择发生装置的依据是反应条件和反应物的状态,选择收集装置的条件是被收集气体的密度与溶解性。
过氧化氢制氧气 | 高锰酸钾制氧气 | |
药品和反应原理 | 2H2O22H2O+O2↑ | 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ |
发生装置 | 固液常温型 |
固体加热型 |
收集装置 | 氧气可用排水法收集,也可用向上排空气法收集 | |
整体装置图 | ||
操作步骤 | ①检查装置气密性 ②再锥形瓶中装入二氧化锰 ③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞(长颈漏斗的下端一定在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中跑出来) ④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液 ⑤收集氧气 |
①检查装置气密性 ②将药品平铺在试管底部,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气,还要在管口放一小团棉花) ③将试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯,预热后加热试管 ⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体 ⑥收集完毕,先将导管移出水面 ⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气,用排水法收集,其操作步骤可概括为:“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 |
注意事项 | ①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可,否则不利于气体的导出。 ②用排水法收集氧气时,导管应刚伸人集气瓶口即可,过长不利于水的排出,气体不易收集满。 ③用向上排空气法收集氧气时,导管要伸入集气瓶的底部,否则不利于空气的排出,收集的气体不纯。 ④用长颈漏斗时,长颈漏斗末端应在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 |
①药品要平铺在试管底部,均匀受热。 ②试管口要略向下倾斜,防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,遇冷凝结成水倒流回试管底部,使试管炸裂。 ③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。 ④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可,这样便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。 ⑥加热时要先使试管均匀受热,然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。 ⑦用排水法收集气体时,应注意当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的气体中混有空气,当集气瓶口有大盆气泡冒出时,证明已集满。 ⑧停止加热时,应先把导管从水里撤出,再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯,试管内气体温度降低,压强减小,水槽中的水就会被倒吸入热的试管内,使试管炸裂。 ⑨用高锰酸钾制氧气时,试管口要放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放,因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散。 |
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