Question

（2013?川匯區(qū)一模）某研究性學(xué)習(xí)小組欲利用下列裝置進(jìn)行相關(guān)氣體制取的探究，請(qǐng)你分析并填空．

（1）圖中儀器a的名稱為

試管

；
（2）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式是

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

，應(yīng)選擇的氣體發(fā)生裝置是和收集裝置是

B和D

．
（3）實(shí)驗(yàn)室加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的化學(xué)方程式是

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是

A

，若用盛滿水的F裝置收集氧氣，應(yīng)從導(dǎo)管

②

（填①或②）通入．
（4）甲烷是一種無(wú)色、無(wú)味、難溶于水的氣體，實(shí)驗(yàn)室用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷，則實(shí)驗(yàn)室制取并收集甲烷應(yīng)選擇的裝置組合是

AC或AE

．
（5）在科學(xué)家眼里，二氧化碳是可以利用的重要資源．在一定條件下，二氧化碳和金屬鈉反應(yīng)可以制金剛石[CO₂+4Na

一定條件  .

C（金剛石）+2Na₂O]，請(qǐng)計(jì)算92g金屬鈉理論上可制得含碳96%的金剛石的質(zhì)量．

Answer 1

分析：（1）據(jù)常用儀器回答；
（2）據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理書(shū)寫(xiě)方程式，并據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，據(jù)二氧化碳的密度和溶解性選擇收集裝置；
（3）氯酸鉀在加熱和二氧化錳作催化劑的條件下生成氯化鉀和氧氣，據(jù)此書(shū)寫(xiě)方程式，并選擇發(fā)生裝置，排水法收集氣體分析解答；
（4）據(jù)發(fā)生和收集裝置的選取方法分析解答；
（5）根據(jù)二氧化碳和金屬鈉的反應(yīng)，結(jié)合題給的金屬鈉的質(zhì)量可以求算出能夠制得的金剛石的質(zhì)量．

解答：解：（1）圖中儀器a是試管；
（2）實(shí)驗(yàn)室用大理石和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；該反應(yīng)不需加熱，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B，二氧化碳的密度比空氣大且能溶于水，所以用向上排空氣法收集；
（3）氯酸鉀在加熱和二氧化錳作催化劑的條件下生成氯化鉀和氧氣，方程式是2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑，該反應(yīng)需要加熱，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A；若用盛滿水的F裝置收集氧氣，應(yīng)從導(dǎo)管②進(jìn)氣，將水?dāng)D壓到集氣瓶底部，從長(zhǎng)導(dǎo)管排出；
（4）用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物的方法制取甲烷，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置A，甲烷難溶于水，其密度比空氣小（相對(duì)分子質(zhì)量=16＜29），所以可用排水法或向下排空氣法收集；
（5）設(shè)92g金屬鈉理論上可制得含碳96%的金剛石的質(zhì)量為x
    CO₂+4Na

一定條件  .

C（金剛石）+2Na₂O
        92            12
        92g           96%?x
   

92

92g

=

12

96%?x

       x=12.5g
答：92g金屬鈉理論上可制得含碳96%的金剛石的質(zhì)量為12.5g．
故答案為：
（1）試管；      
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；   B和D；
（3）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；   A；    ②；
（4）AC或AE；
（5）12.5g．

點(diǎn)評(píng)：要想解答好這類(lèi)題目，首先要掌握發(fā)生和收集裝置的選取方法、反應(yīng)原理，理解和熟記根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算步驟和格式，以及與之相關(guān)的知識(shí)等．然后，根據(jù)所給的問(wèn)題情景或圖表信息等，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識(shí)和技能，按照題目要求認(rèn)真分析解答即可．