Question

某学习小组围绕“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                                 。

不用碳酸钠与盐酸反应制取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甲烷，其发生装置应选图        （填序号）。

（3）收集装置：实验室收集氨气应采用的方法是            。收集有毒气体二氧化硫时，常采用图③收集装置，气体应从         （填字母）端通入。

（4）实验操作：通常实验室制取氢气选择的发生装置是      （填序号），检查该装置气密性的操作是         。若利用图③用排水法收集氢气，则水从      （填字母）端排出。

（5）实验反思：在加热氯酸钾制O₂的过程中，发现产生O₂的速率很慢，经检查不是氯酸钾变质，也不是装置气密性不好，你认为最可能的原因是                 。

Answer

（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）① 先将长颈漏斗进行液封，然后将导管的一端放入水中，双手紧握仪器外壁，若导管口有气泡冒出即气密性良好。（或先用止水夹夹住橡皮管，然后往长颈漏斗中加入水至形成一段高于试管内液面的水柱，静置水柱高度不变，则装置气密性好。）     c

（5）未加MnO2（或未加催化剂）

【解析】

试题分析：（1）实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，同时还生成氯化钙和水，故反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；由于碳酸钠与盐酸反应的速度过快，故不易控制。

（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，实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制甲烷，故属于“固体加热型”，其发生装置应选图②。

（3）由于氨气的相对分子质量小于空气的平均分子质量，故可知其密度小于空气，又因为氨气极易溶于水，故只能用向下排空气法收集；由于二氧化硫的密度大于空气，故若用图③收集装置收集时，气体应从长管c进入，从下向上排空气。

（4）实验室常用固体锌粒和稀硫酸在常温下反应，制取氢气，故属于“固液体不加热型”，其发生装置应选图①。根据气密性检查的原理分析，装置的气密性检查，是利用给装置受热，使其内部气压增大而实现的，而由于该装置有两个出口，故检查气密性时，应先堵住一个出口；如先将长颈漏斗进行液封，然后将导管的一端放入水中，双手紧握仪器外壁，若导管口有气泡冒出即气密性良好。（或先用止水夹夹住橡皮管，然后往长颈漏斗中加入水至形成一段高于试管内液面的水柱，静置水柱高度不变，则装置气密性好。）由于氢气的密度小于水，故若利用图③用排水法收集氢气，氢气应从短管b进入，从上往下排水，则水会从长管c排出。

（5）由于氯酸钾要在二氧化锰作催化剂和加热的条件下，分解生成氯化钾和氧气，结合题意可知，产生O2的速率很慢的原因应是未加催化剂。

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法，实验室制取氧气的反应原理，实验室制取二氧化碳的反应原理，书写化学方程式