Question

如图是实验室常用的制取气体的装置

（1）通过学习我们知道实验室制取气体时，在选择气体发生装置时要考虑______和______；实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰两种固体混合物制取甲烷气体．通常情况下甲烷的密度比空气小，不溶于水．可以用______装置制取甲烷，实验结束时，停止该实验的正确的操作方法是______．
（2）实验室用A装置制取二氧化碳时的化学方程式是______，此种收集气体的方法叫______．实验室不用碳酸钠代替大理石作反应原料的原因是______．用C装置将制取的CO₂ 通入紫色石蕊试液中，观察到的现象是______．
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式是______ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

Answer

（1）根据对实验室制取常见气体的回顾与对比，归纳在制取气体时选择气体发生装置所依据的原则；根据对所要制取气体反应原理及气体性质的介绍，判断制取该气体可选用的装置，并对该装置的操作进行说明；
（2）回顾实验室制取二氧化碳的反应原理、气体的收集方法、药品的选用，回答所涉及到的相关问题；利用二氧化碳的性质实验，回答相类似问题；
（3）回顾实验室利用加热分解高锰酸钾制取氧气的反应原理、操作方法及注意事项，回答所提出的一些常见的重要问题；
（4）根据反应的化学方程式可以表示反应中锌与放出氢气的质量关系，由实际产生氢气的质量计算不纯锌中所含锌的质量，求出锌粒中锌的质量分数．
【解析】
（1）制取气体时原理反应的反应条件、所使用药品的状态，对发生装置的选用起决定性作用；用加热无水醋酸钠和碱石灰两种固体混合物制取密度比空气小、不溶于水的甲烷气体时，应选用B装置，该装置可用于固体加热制取气体的反应且收集方法正好适用于甲烷气体；实验结束时，为防止水到流，应先将导气管从水槽中取出，再撤去酒精灯；
（2）实验室选用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为CaO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；因二氧化碳能溶于水、密度大于空气，收集时应采取向上排空气法；实验室选用石灰石而不选用碳酸钠制取二氧化碳，是考虑到碳酸钠与盐酸反应过于剧烈，产生气体速率太快，不易于控制；若把二氧化碳通入紫色石蕊试液，二氧化碳与试液中的水形成的碳酸能使紫色石蕊变红；
（3）加热分解高锰酸钾的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；在加入药品前应先检验装置的气密性，防止装置漏气；若在制取氧气的过程中发现水槽中的水逐渐变成了红色，那是由于高锰酸钾的小颗粒随气体进入了水槽的缘故；
（4）根据反应的化学方程式可以表示反应中锌与放出氢气的质量关系，由实际产生氢气的质量计算不纯锌中所含锌的质量，求出锌粒中锌的质量分数．
故答案为：
（1）反应物的状态；反应条件；B；先将导气管从水槽中取出，再撤去酒精灯；
（2）CaO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；向上排空气法；因为碳酸钠与酸反应速率较快；不易控制紫色石蕊溶液变成红色；
（3）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；先检查气体装置的气密性；试管口没有放一团棉花，使高锰酸钾粉末被气流顺着导管吹入到槽中，使水变成红色；
（4）设制取1g氢气需要锌的质量为x
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65              2
x               1g
=   x=32.5g
锌的质量分数=×100%=92.3%
答：锌的质量分数为92.3%．