某小组围绕“实验室制取气体”进行研讨,请你参与完成下面的问题。
(1)原理分析:实验室制取CO2的化学方程式为 。不用Na2CO3与盐酸反应制取CO2的原因是 。
(2)发生装置:图①装置中仪器a的名称是 。实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH4,应选图 (填序号)作为发生装置。
(3)收集装置:实验室收集NH3应采用的方法是 。收集有毒气体SO2时,常采用③收集装置,气体应从 (填字母)端通入。
(4)实验分析:在加热KClO3制O2的过程中,发现产生O2的速率很慢,经检查不是KClO3变质,也不是装置气密性不好,你认为可能的原因是 。
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑; 反应快,不易控制。(2)锥形瓶 ; ②;
(3)向下排空气法 ; C; (4)未加MnO2(或未加催化剂)
题目分析:(1)实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取CO2,大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故反应的方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;因为碳酸钠呈粉末状,与盐酸反应的速度很快,不易控制,所以不用Na2CO3与盐酸反应制取CO2。
(2)根据实验室常用仪器回答,图①装置中仪器a的名称是锥形瓶;根据题意,“实验室用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH4”,由此可知,该反应是固体在加热条件下的反应,故其发生装置应属于固固加热型,故选②。
(3)由于氨气的相对分子质量=14+3=17<空气的平均相对分子质量29,故可知其密度小于空气,所以可用向下排空气法收集;若采用③收集装置收集有毒气体SO2,则由于SO2的密度大于空气,故气体应从长管(c)通入,用向上排空气法,把空气从短管排出。
(4)根据已有经验可知,二氧化锰能催化氯酸钾的分解反应(加快反应的速率),再结合题意“发现产生O2的速率很慢,且不是KClO3变质,也不是装置气密性不好”,故可能是未加二氧化锰。
点评:熟记氧气和二氧化碳的实验室制法、原理和操作注意事项,是解题的关键;此外,本题的重点是常用气体的发生装置和收集装置的选取方法,要学会根据反应物的状态和反应的条件选择发生装置,根据制取气体的溶解性和密度的大小选择收集气体的方法。