下图是实验室制取气体的常用装置。
(1)写出标有序号的仪器名称:① ;② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ;
实验时应在试管口放一团棉花,其作用是 ;
用排水法收集氧气的合适时机是 。
实验结束时,发现试管破裂,可能原因是:
①实验前忘记检查装置的气密性;
②加热前试管外壁有水珠;
③加热时试管底部触及灯芯;
④试管口向上倾斜;
⑤实验结束时,先熄灭了酒精灯后将导管移出水槽;
⑥没有进行预热,直接对准试管里固体进行加热。其中与之相关的是
A.只有①③⑤⑥
B.只有②④
C.除了①外其余均是
D.只有②③⑥(3)制取二氧化碳应选用的发生和收集装置是(填装置字母) ;选择该发生装置的依据是 。
该反应原理是(用化学方程式表示)
试管、集气瓶 2KMnO4△K2MnO4 + MnO2 + O2↑
防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 当气泡均匀连续冒出时; C
BC、 固体和液体反应且不需加热 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
题目分析:(1)熟悉常见仪器,了解其名称,图中①是试管;②是集气瓶;
(2)加热高锰酸钾分解制取氧气的同时,还生成了锰酸钾、二氧化锰,故反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
由于高锰酸钾粉末在加热时,会随氧气流进入导管,故要在试管口加一团棉花加以阻挡;
由于试管中本身存在有一定量的空气,所以要先将空气排尽后才能收集氧气,一般等到气泡均匀连续冒出时即可收集;
造成试管炸裂原因,主要是受热不均匀引起的。
①实验前忘记检查装置的气密性,有可能会漏气,但试管不会破裂;
②加热前试管外壁有水珠,由于水分蒸发吸热,造成各部分受热不均匀而破裂;
③加热时试管底部触及灯芯,由于火焰的各部温度不同,会造成试管受热不均匀而破裂;
④试管口向上倾斜,管口会有冷凝水回流,使试管炸裂;
⑤实验结束时,先熄灭了酒精灯后将导管移出水槽,会导致水槽中的水倒吸进入试管,使试管炸裂;
⑥没有进行预热,直接对准试管里固体进行加热,会造成局部受热过高,即受热不均匀而破裂。故选C
(3)制取气体的装置分为发生装置和收集装置,发生装置的选择,需要考虑反应物的状态和反应条件;收集装置的选择,需要考虑生成气体的水溶性和密度与空气的大小。实验室一般用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;由于使用的是固体和液体反应,且不需加热,故发生装置可选B装置;由于二氧化碳的密度比空气大,能够溶于水,所以只能用向上排空气法收集,故用C装置来收集。
点评:常见气体的发生装置,依据反应物的状态和反应条件,可分为“固体加热型”和“固液常温型”两种装置;常用气体的收集装置,依据气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气的成分发生反应,可分为“排水法”、“向下排空气法”、“向上排空气法”三种装置来收集。