【知识点详解】
1. 常见气体的实验室制取:
- 制取氧气:题目提到了甲装置可以用于制取氧气,这通常指的是利用高锰酸钾(KMnO4)、氯酸钾(KClO3)或过氧化氢(H2O2)在加热或催化剂作用下分解来制取氧气。
- 制取二氧化碳:乙装置常用于实验室制取二氧化碳,通常是通过大理石或石灰石与稀盐酸反应(CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑)。
2. 气体的收集方法:
- 收集氢气(H2):丙装置可能使用排水法,因为氢气不溶于水。
- 收集氧气(O2):丁装置可能采用向上排空气法,因为氧气比空气重。
- 一氧化氮(NO)的收集:由于NO能与空气中的氧气迅速反应,所以应该使用排水法收集,以避免与空气接触。
3. 实验装置的使用:
- 图Z16-2中的①和②分别是常见的实验仪器,例如①可能是酒精灯,②可能是长颈漏斗或分液漏斗。
- 实验室制少量O2时,使用装置C收集,二氧化锰固体是黑色的,反应方程式为2KClO3(s) MnO2 Δ 2KCl(s) + 3O2(g)。
4. 拓展提升部分涉及的知识点:
- 装置①适合制取二氧化碳,装置②可以干燥氧气,装置③可以收集氧气,装置④是二氧化碳的验满方法,即将燃着的木条放在集气瓶口,熄灭则证明已满。
- SO2是形成酸雨的主要物质,化石燃料燃烧产生的SO2与KMnO4溶液反应会使溶液褪色。
- 制备CO2的化学方程式是CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑,而收集CO2可以用向上排空气法或向下排空气法。
- Na2SO3与70%硫酸反应制备SO2,方程式为Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2↑ + H2O,制备SO2时使用固液不加热装置,即装置①。
- 验证化石燃料燃烧产物中含有CO2,可以通过将气体通入澄清石灰水,如果石灰水变浑浊,则证明有CO2存在。
5. 高锰酸钾制氧气与二氧化碳的制取:
- 高锰酸钾制氧气使用加热的装置,如图Z16-5中的a是铁架台,用高锰酸钾制氧气的反应方程式为2KMnO4 Δ K2MnO4 + MnO2 + O2↑。
- 石灰石与稀盐酸反应制二氧化碳,选择的反应装置是固液常温反应装置。
6. 氧气纯度的评估:
- 使用向上排空气法收集的氧气纯度较低,可能是因为氧气的密度只略大于空气,集气瓶内仍有空气残留;而排水法收集的氧气更纯净,因为氧气不溶于水。
- 当观察到带火星木条复燃时,说明集气瓶内的氧气浓度足以支持燃烧,但并不意味着收集满了纯氧,可能存在空气混入。
这些知识点涵盖了初中化学中关于气体制取、收集和净化的基本原理和实验操作,是中考化学复习的重要内容。