Question

實驗是實現科學探究的重要途徑．請回答以下有關化學實驗的問題．如圖是實驗制取氣體的常用裝置．

（1）請寫出用A裝置制取氧氣的化學方程式．
（2）將B、C裝置連接后可制取多種氣體，請寫出制取二氧化碳氣體的化學方程式．
（3）由上述兩題可知，當我們選擇發(fā)生裝置應主要考慮哪些因素？
（4）收集二氧化碳時不宜用E裝置，其原因是什么？
（5）所以當我們選擇收集裝置時，應主要考慮哪些因素？
（6）實驗室之所以不用高溫煅燒石灰石（CaCO₃

高溫  .

 CO₂↑+CaO）的方法制取二氧化碳，原因是？
（7）取12g石灰石（主要成分是CaCO₃，雜質不參加反應）放入燒杯中，向其中加入100g一定質量分數的稀鹽酸，二者恰好完全反應．反應結束后，稱量燒杯中剩余物質的總質量為107.6g（不包括燒杯的質量，且氣體溶解忽略不計）．則參加反應的碳酸鈣的質量是多少？

Answer 1

分析：（1）A裝置是用加熱固體的方法制取氧氣，且試管口有棉花，說明是用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，據反應原理書寫方程式；
（2）實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應，二者反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
（3）由上述兩題可知：選擇發(fā)生裝置時通�？紤]反應物的狀態(tài)和反應條件；
（4）二氧化碳能溶于水，所以不宜用排水法收集；
（5）選擇收集裝置通�？紤]氣體的密度和溶解性；
（6）高溫煅燒石灰石需要反應條件高溫，實驗室不易達到，操作復雜；
（7）據質量守恒定律，可知：反應前后減少的質量就是生成的二氧化碳的質量，由反應前后質量差計算出生成二氧化碳的質量；并根據反應的化學方程式計算參加反應的碳酸鈣的質量．

解答：解：（1）A裝置是用加熱固體的方法制取氧氣，且試管口有棉花，說明是用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，反應方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應，二者反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）由上述兩題可知：選擇發(fā)生裝置時通�？紤]反應物的狀態(tài)和反應條件；
（4）二氧化碳能溶于水，所以不宜用排水法收集；
（5）二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，其密度比空氣大，故可用向上排空氣法收集，由此可知：選擇收集裝置通�？紤]氣體的密度和溶解性；
（6）高溫煅燒石灰石需要反應條件高溫，實驗室不易達到，且操作復雜；
（7）根據質量守恒定律，恰好完全反應后生成二氧化碳的質量=100g+12g-107.6g=4.4g；
設參加反應的碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                  4.4g
 

100

44

=

x

4.4g

    x=10g
答：參加反應的碳酸鈣的質量是10g；
故答案為：（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）選擇發(fā)生裝置時考慮反應物的狀態(tài)和反應條件；
（4）二氧化碳能溶于水，所以不宜用排水法收集；
（5）選擇收集裝置通�？紤]氣體的密度和溶解性；
（6）條件高溫，實驗室不易達到，且操作復雜；
（7）參加反應的碳酸鈣的質量是10g．

點評：本題考查知識比較綜合，既考查了裝置選擇的依據，又考查了制取氣體的反應原理、據方程式的計算等知識，掌握相關知識才能正確解答．