Question

某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室有足量氯酸鉀、過(guò)氧化氫溶液和很少量高錳酸鉀．現(xiàn)需要用這些藥品制取多瓶氧氣．
（1）小明設(shè)計(jì)的方案是：
步驟l：用高錳酸鉀制取二氧化錳，實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示：

操作X是

過(guò)濾

，制取二氧化錳的目的是

得到催化劑

．
步驟2：在步驟l的基礎(chǔ)上用過(guò)氧化氫溶液制取和收集所需氧氣．在如圖2所示裝置中，可選用的一組裝置是

BC

 （填寫(xiě)字母序號(hào)），該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．用這種方法收集氧氣，判斷氧氣已經(jīng)集滿(mǎn)的操作或現(xiàn)象是

可用帶火星的木條放在集氣瓶口，若觀察到木條復(fù)燃，則證明氣體收集滿(mǎn)

．
（2）小紅將高錳酸鉀固體直接與適量氯酸鉀固體混合加熱，也制得了所需氧氣．寫(xiě)出氯酸鉀分解制取氧氣的化學(xué)方程式

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

．

（3）若要制取二氧化碳，檢驗(yàn)一瓶無(wú)色氣體是二氧化碳所采用方法的化學(xué)方程式是

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

．

Answer 1

分析：（1）步驟1：分析操作X完成后的兩種物質(zhì)，可判斷操作X為過(guò)濾操作；通過(guò)該操作分離出的固體二氧化錳可用作氯酸鉀或過(guò)氧化氫分解的催化劑；
步驟2：利用過(guò)氧化氫溶液在固體二氧化錳催化下分解制取氧氣，應(yīng)選用適用于固體與液體反應(yīng)且不需加熱的發(fā)生裝置，收集氧氣則可選用向上排空氣或排水法；排水法收集時(shí)可觀察集氣瓶口有氣泡以說(shuō)明收集滿(mǎn)，向上排空氣時(shí)可用帶火星木條放在瓶口觀察到木條復(fù)燃說(shuō)明集滿(mǎn)；
（2）高錳酸鉀受熱分解生成的二氧化錳催化氯酸鉀的分解，氯酸鉀在二氧化錳催化下分解放出氧氣；
（3）根據(jù)二氧化碳的檢驗(yàn)方法寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答：解：（1）步驟1：操作X完成后固體二氧化錳被從渾濁液體中分離出來(lái)，該操作為過(guò)濾；過(guò)濾得到的固體二氧化錳可用作氯酸鉀或過(guò)氧化氫分解時(shí)的催化劑；
步驟2：裝置B適用于常溫下固體與液體發(fā)生反應(yīng)的發(fā)生裝置，因此使用過(guò)氧化氫在二氧化錳催化下分解制取氧氣時(shí)應(yīng)選用該發(fā)生裝置；由于氧氣密度比空氣大且不易溶于水，因此收集氧氣時(shí)可選用排水法裝置D收集、或采取向上排空氣法裝置C收集；采取排水法收集時(shí)，可通過(guò)觀察集氣瓶口有氣泡冒出證明氣體收集滿(mǎn)，采取向上排空氣法收集時(shí)，可用帶火星的木條放在集氣瓶口觀察到木條復(fù)燃證明氣體收集滿(mǎn)；
（2）氯酸鉀在高錳酸鉀分解出的二氧化錳的催化下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（3）檢驗(yàn)二氧化碳的方法是將氣體通過(guò)澄清的石灰水，觀察是否變渾濁，因此檢驗(yàn)一瓶無(wú)色氣體是二氧化碳所采用方法的化學(xué)方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
故答案為：
（1）步驟l：過(guò)濾；得到催化劑；
步驟2：BC；可用帶火星的木條放在集氣瓶口，若觀察到木條復(fù)燃，則證明氣體收集滿(mǎn)；
（2）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（3）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：掌握實(shí)驗(yàn)室制取氣體的反應(yīng)原理及操作方法，是解決此問(wèn)題的基礎(chǔ)，而化學(xué)方程式的正確的書(shū)寫(xiě)則是答題的重點(diǎn)．