Question

實驗室現有稀鹽酸、稀硫酸、大理石、鋅粒、高錳酸鉀、氯酸鉀、二氧化猛，某課外活動小組利用提供的藥品及下圖所示裝置制出有關氣體，請回答問題（所選用裝置用字母序號表示）：
（1）請寫出制取下列氣體的一個化學反應方程式：
氧氣：

 

；二氧化碳：

 

；氫氣：

 

；
（2）用D裝置和提供的藥品可以制取的氣體的有（寫化學式）

 

，制出的氣體中能用E裝置收集的是

 

．
（3）某同學用D和C制取和收集某種氣體，操作步驟如下：
①按如圖所示分別組裝好發生裝置和收集裝置    ②在D中加入水至封住長頸漏斗下端出口    ③用橡皮管連接D、C    ④檢查氣密性    ⑤⑥在D中錐形瓶中裝入固體藥品并塞緊膠塞   ⑦將液體試劑從長頸漏斗上部注入     ⑧收集氣體
回答下列問題：
I、步驟④氣密性良好的標志是

 

；
II、寫出步驟⑤的具體操作

 

；
III、藥品和步驟⑦以前的操作都沒問題，收集裝置也沒問題，但收集不到氣體，其原因可能是

 

．

Answer 1

分析：（1）稀鹽酸、稀硫酸、大理石、鋅粒、高錳酸鉀、氯酸鉀、二氧化猛物質中，高錳酸鉀、氯酸鉀受熱分解可產生氧氣；稀鹽酸與大理石反應可產生二氧化碳；鋅與稀鹽酸或稀硫酸反應可產生氫氣；
（2）裝置D適用于固體藥品與液體反應制取氣體的反應；裝置E為向下排空氣收集氣體，可用于收集密度小于空氣的氣體；
（3）I、夾住導管，從裝置D的長頸漏斗向瓶內注入水時，瓶內氣體被壓縮，氣壓增大，當觀察到漏斗內液面與瓶內液面的高度差保持不變時，可證明裝置不漏氣；
II、檢查完裝置的氣密性，確定裝置不漏氣，就可以加入藥品，在加入藥品前應把裝置內的水倒出；
III、反應在常溫下就可以發生，當加入藥品后卻收集不到氣體，氣體可能從長頸漏斗逸出；因此，可猜測是由于長頸漏斗沒有被液封的緣故．

解答：解：（1）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；氯酸鉀在二氧化錳催化下受熱分解，生成氯化鉀和氧氣；
故答案為：2KMnO₄?2K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑（或2KClO₃

MnO2  .

△

2KCl+O₂↑）；
大理石和稀鹽酸反應，生成氯化鈣、水和二氧化碳；
故答案為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
鋅與知硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，鋅與稀鹽酸反應可生成氯化鋅和氫氣；
故答案為：Zn+2H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑（或Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑）；
（2）所提供的藥品中固體大理石和稀鹽酸、固體鋅粒和稀硫酸或稀鹽酸都可用裝置D作為反應的發生裝置，因此，裝置D及所提供的藥品可用來制取氫氣和二氧化碳；在這兩種氣體中，能用向下排空氣法的裝置E收集的氣體是密度小于空氣的氫氣；
故答案為：H₂、CO₂；H₂；
（3）I、檢驗該裝置氣密性，應用彈簧夾夾住導管，然后從長頸漏斗加入水，當出現穩定的液面差時，可說明裝置氣密性良好；
故答案為：夾住導管，從漏斗注入一定量水，使漏斗內水面高于試管內的水面，靜置后液面不變，則氣密性良好；
II、在加入藥品前，應把裝置內的水全部倒出，避免對反應產生影響；
故答案為：將B中錐形瓶中的水全部倒出；
III、若加入液體酸的量不足，不能起到液封長頸漏斗時，產生的氣體就會從長頸漏斗逸出而收集不到氣體；
故答案為：酸液太少，沒有封住長頸漏斗下端出口．

點評：制取氣體的發生裝置可分為固體與液體常溫下反應型和固體加熱型兩種；收集氣體可分為向上排空氣、向下排空氣和排水法三種．