根据如图回答问题。
( 1 )仪器 a 的名称是 _____ 。
( 2 )实验室用高酸钾制取氧气的化学方程式是: _____ ,选用的收集装置是 _____ ,试管口塞棉花的作是 _____ 。如图 E 所示,铁丝与与气反应的化学方程式是 _____ ,集气瓶底装水的作用是 _____ 。
( 3 )实验室制取二氧化碳的化学方程式是 _____ 。
( 4 )选用的发生装置是 _____ ,其装置用来制取氢气的化学方程式 _____ 。
( 5 )如图 F 所示,将二氧化碳倒入烧杯中,观察到燃烧的蜡烛自上而下一次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是 _____ 、 _____ 。
酒精灯 2KMnO 4 K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑ C 为了防止高锰酸钾粉末进入导管 3Fe+2O 2 Fe 3 O 4 为了防止铁的熔化物溅落,而炸裂集气瓶 CaCO 3 +2HCl = CaCl 2 +H 2 O+CO 2 ↑ B Zn+H 2 SO 4 = ZnSO 4 +H 2 ↑ 二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧 二氧化碳的密度比空气的密度大
【解析】
( 1 )由图可知,仪器 a 的名称是酒精灯,故填酒精灯。
( 2 )高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,故反应的化学方程式写为: 2KMnO 4 K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑ ;
氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,故填 C ;
加热高锰酸钾时,试管口要放一团棉花,是为了防止高锰酸钾粉末进入导管污染气体,故填为了防止高锰酸钾粉末进入导管;
铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,故反应的化学方程式写为: 3Fe+2O 2 Fe 3 O 4 ;
集气瓶底装水的作用是:为了防止铁的熔化物溅落,炸裂集气瓶,故填为了防止铁的熔化物溅落,炸裂集气瓶。
( 3 )碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,故反应的化学方程式写为: CaCO 3 +2HCl = CaCl 2 +H 2 O+CO 2 ↑ 。
( 4 )实验室制取 CO 2 ,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,应选择固液常温发生装置,故填 B ;
实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应生成硫酸锌和氢气,故反应的化学方程式写为: Zn+H 2 SO 4 = ZnSO 4 +H 2 ↑ 。
( 5 )如图 F 所示,将二氧化碳倒入烧杯中,观察到燃烧的蜡烛自上而下一次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是:二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧,二氧化碳的密度比空气的密度大,故填二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧,二氧化碳的密度比空气的密度大。
【点睛】
制取气体时,选择气体发生装置的依据是反应条件和反应物的状态,选择收集装置的依据是被收集气体的密度与溶解性。
实验室里通常用稀硫酸跟金属锌起反应来制取氢气,也可以用盐酸代替硫酸,用镁或铁代替锌来制取氢气。
氢气的实验室制法:
化学药品 | 锌粒和稀硫酸 |
反应原理 | Zn + H2SO4== ZnSO4+ H2↑ |
发生装置 | 反应物状态为固态和液态,反应条件为室温,可选择实验室制CO2的反应装置(或用过氧化氢溶液制氧气的反应装置) |
收集装置 | 向下排空气法或排水法 |
实验步骤 | ①检验装置的气密性 ②装锌粒(注意将试管横放,把锌粒放入试管口,再慢慢竖起) ③把试管固定在铁架台上 ④加入稀硫酸 ⑤收集气体 |
注意事项 | ①不能用浓H2SO4代替稀H2SO4,浓H2SO4具有强氧化性 ②不能用金属活动性顺序表中排在氢后面的金属,如铜,也不能用排在氢前的金属,如钠,一般常用Zn、Al、Fe、Mg等。 ③长颈漏斗末端应在液而以下,防止氢气从长颈漏斗逸出 |
制取方法 | 原理 | 优缺点 |
电解水 | 2H2O2H2↑+O2 | 优点:得到氢气纯度高 缺点:耗能高 |
水煤气 | C+H2O(g)CO+H2 | 优点:成本低 缺点:需要设备多(需要除去CO中的杂质) |
天然气 | CH4C+2H2 | 优点:原料丰富 缺点:氢气纯度低 |
电解饱和食盐水 | 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ | 优点:是氯碱化工的副产品 缺点:纯度低 |
理想模式:利用太阳能、高效催化剂分解水 | 2H2O2H2↑+O2↑ | 优点:不耗费电能、热能,环保 缺点:人类未能寻找到高效催化剂,还未能实际应用 |
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