Question

某研究性學習小組欲利用下列裝置進行氣體制取的探究，請你分析并填空．
（1）實驗室用氯酸鉀取氧氣，應選擇的發生裝置是

 

，經檢驗得知該裝置的氣密性良好，但加過固體，塞上膠塞，加熱一段時間后，用裝置C收集卻無氣泡出現．在維持原裝置和試劑都不變的基礎上，

 

（填操作方法）才能使集氣瓶出現氣泡，在加熱KClO₃制O₂的過程中，發現產生O₂的速率很慢，經檢查不是KClO₃變質，也不是裝置氣密性不好，你認為最可能的原因是

 

．當水槽中集氣瓶內的水排盡后，把集氣瓶轉移到桌面上的操作是

 

．
（2）甲烷是一種無色、無味、難溶于水的氣體，實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷，則實驗室制取并收集干燥的甲烷應選擇的裝置組合是

 

．
（3）實驗室用B和D的組合來制取二氧化碳，寫出該反應的化學方程式

 

，其中長頸漏斗下端的位置應是

 

．B和D的組合也可用于稀鹽酸和碳酸鈉粉末制取二氧化碳，為了控制反應速率，最好把長頸漏斗換成

 

．
（4）工業上二氧化碳是由石灰石高溫煅燒而成（已知：CaCO₃

高溫  .

CaO+C0₂↑）．如果煅燒含雜質10%的石灰石100t（雜質不參與反應），可制得含氧化鈣70%的生石灰的質量是多少？（寫出計算過程）

Answer 1

分析：（1）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣；
（2）根據反應物狀態、反應條件、生成氣體的性質，可以選擇發生裝置和收集裝置；
（3）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，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；
長頸漏斗和分液漏斗的作用不完全相同；
（4）根據石灰石的質量、雜質的質量分數，可以計算含氧化鈣70%的生石灰的質量．

解答：解：（1）實驗室用氯酸鉀取氧氣時需要加熱，應選擇的發生裝置是A；
用裝置C收集卻無氣泡出現，可能是橡皮塞擰得不緊，應該擰緊橡皮塞；
氯酸鉀沒有變質，裝置不漏氣，可能是沒有加入二氧化錳，因為二氧化錳能夠加快氯酸鉀的分解速率，所以當不加入二氧化錳時，會導致氯酸鉀的分解速率很慢；
把集氣瓶轉移到桌面上的操作是：用玻璃片蓋住集氣瓶口，移出水槽，正放在桌上．
故填：A；擰緊橡皮塞；沒有加催化劑二氧化錳；用玻璃片蓋住集氣瓶口，移出水槽，正放在桌上．
（2）實驗室制取甲烷時需要加熱，應該用A裝置作為發生裝置；
甲烷的密度比空氣小，可以用向下排空氣法收集，甲烷難溶于水，可以用排水法收集，要收集干燥的甲烷，應該用向下排空氣法收集，即用E裝置收集．
故填：A和E．
（3）碳酸鈣和稀鹽酸反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂0+CO₂↑；
為了防止二氧化碳從長頸漏斗逸出，應該把長頸漏斗下端浸沒在液面以下；
分液漏斗或注射器能夠控制稀鹽酸的滴加速率，進一步可以控制稀鹽酸和碳酸鈉的反應速率．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂0+CO₂↑；浸沒在液面以下；分液漏斗或注射器．
（4）解：設可制得含氧化鈣70%的生石灰的質量為x，
      CaCO₃

高溫  .

 CaO+C0₂↑，
       100         56
 100t×（1-10%）   x×70%

100

56

=

100t×(1-10%)

x×70%

，
x=72t；
答：可制得含氧化鈣70%的生石灰的質量為72t．

點評：本題主要考查裝置的選擇、儀器的使用方法和根據化學方程式計算，計算時要注意規范性和準確性．