Question

（2013?高淳縣二模）請你根據(jù)提供的實驗儀器和藥品參與實驗室氣體制備的研究與實踐．實驗儀器如下圖所示（導管、橡皮塞、玻璃片等未畫出）：

實驗藥品：二氧化錳、5%雙氧水、大理石、稀鹽酸、稀硫酸、高錳酸鉀
【比較探究】請?zhí)顚懴卤?br />

制取氣體	反應物狀態(tài)	反應條件	收集方法和依據(jù)
氧氣	固體	加熱	排水 集氣法	O2不易溶于水
二氧化碳	固體和液體	不需加熱	向上排空氣法	二氧化碳的密度大于空氣

【實踐研究】
（1）某同學選用a、c、d、f、j等組裝制取和收集氧氣的裝置，該同學選用的藥品是

高錳酸鉀

．
（2）下列是該同學部分實驗操作，其中不合理的是

BCD

．
A．先檢查裝置的氣密性，后加藥品
B．先固定試管，后放置酒精燈
C．先將導管伸入集氣瓶，后加熱試管
D．實驗結束先熄滅酒精燈，后將導管移出水面
（3）四位同學根據(jù)提供的實驗儀器分別設計了下列四套制取和收集二氧化碳的裝置．

①寫出實驗室制CO₂的化學方程式

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O

．
②他們對設計的裝置相互進行了交流評價，其中可能收集不到二氧化碳氣體的裝置是

A

；D裝置能夠使反應隨時停止和發(fā)生，若將其中的銅網兜換成鐵絲網，后果是

制得的氣體中混有氫氣而不純

．
③若用制取CO₂的正確裝置制氧氣，反應的化學方程式為

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．

Answer 1

分析：【比較探究】表中需要完成的是收集方法、發(fā)生裝置的選擇及理論依據(jù)．收集裝置有三種：排水集氣法（適用于不溶或難溶于水的且不能與水反應的氣體）、向上排空氣法（密度大于空氣）和向下排空氣法（密度小于空氣）；
【實踐研究】（1）要回答選用藥品需要分析所選發(fā)生裝置，根據(jù)發(fā)生裝置判斷采取的反應原理，再由反應原理來推斷所取用藥品；
（2）關鍵實驗的注意事項及步驟對操作中的先后進行分析；
（3）①實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應，其中的碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳、水和氯化鈣，寫出反應的方程式；
②關鍵發(fā)生裝置的收集裝置的特點及實驗的注意事項分析裝置的正確性；根據(jù)鐵的活動性比銅強分析；
③過氧化氫溶液和二氧化錳的作用產生水和氧氣，寫出反應的方程式．

解答：解：【比較研究】因為氧氣不易溶于水，故可以采用產生排空氣法收集；
實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應，反應物的狀態(tài)屬于固體和液體的反應；采取向上排空氣法二氧化碳，說明二氧化錳的密度比空氣大；
【實踐研究】（1）根據(jù)“選用a、c、d、f、j等組裝制取和收集氧氣的裝置”進行分析，儀器中出現(xiàn)了f酒精燈和g水槽，可知該同學制取氧氣的發(fā)生裝置為固體加熱型，則所使用的藥品應為高錳酸鉀；收集方法采取了排水集氣法．故答：高錳酸鉀；
（2）A、制取氣體的操作中，在檢查裝置的氣密性確定裝置不漏氣后再加入藥品，以防裝置因漏氣需要更換儀器而造成藥品浪費；故此操作順序正確；
B、固定儀器時一般是“從下向上”的原則，如果不考慮酒精燈就隨意固定試管，可能會出現(xiàn)試管高度過低而放不下酒精燈的情況；當然也可能出現(xiàn)試管過高酒精燈火焰不能加熱到試管的情況；故此順序屬于錯誤操作；
C、先伸入導管再加熱進行反應，會造成裝置內空氣沒能排出而和氧氣混在一起被收集，收集氧氣不純；故此操作順序錯誤；
D、該同學是采取排水法收集氧氣的，在收集完成后，應先把導管從水中移出再熄滅酒精燈，以防止水倒流；故此操作屬錯誤操作．
故選項為：BCD；
（3）①實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應，其中的碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳、水和氯化鈣，方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
②A裝置玻璃導管幾乎伸到試管底部，加入一定稀鹽酸后，導管口可能被液封，產生的二氧化碳氣體不能排出，則收集不到二氧化碳；其余的都正確；
③過氧化氫溶液和二氧化錳的作用產生水和氧氣，反應的方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑．
故答案為：【比較探究】排水    固體和液體   密度比空氣大；
【實踐研究】（1）高錳酸鉀；（2）BCD；（3）①CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O； ②A； 制得的氣體中混有氫氣而不純；  ③2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑．

點評：實驗室制取氣體的發(fā)生裝置主要有固-固加熱型和固-液不加熱型，收集裝置主要有排水法、向上排空氣法和向下排空氣法，每種裝置又有許多的組裝方法，要根據(jù)實際需要選擇合適的組裝方法；解此類題的關鍵還是要熟記常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法及其依據(jù)．