Question

實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要手段．請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和藥品參與實(shí)驗(yàn)室氣體制備的研究與實(shí)踐．儀器如下圖所示（導(dǎo)管、橡皮塞等未畫(huà)出）：

實(shí)驗(yàn)藥品：氯酸鉀、5%雙氧水、大理石、稀鹽酸、稀硫酸、高錳酸鉀
識(shí)別儀器：寫(xiě)出儀器j的名稱(chēng)

水槽

；
比較研究：請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表

制取氣體	反應(yīng)物的狀態(tài)	反應(yīng)條件	收集方法和依據(jù)
氧氣	固體	加熱	排水集氣法	O2難溶于水
二氧化碳	固體和液體	常溫	向上排空氣	CO2密度比空氣大且能溶于水

實(shí)踐研究：
（1）某同學(xué)選用a、c、d、f、j等組裝制取和收集氧氣的裝置，該同學(xué)選用的是

高錳酸鉀

；
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

下列是該同學(xué)部分實(shí)驗(yàn)操作，其中不合理的是

C

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(dǎo)管伸入集氣瓶，后加熱試管     D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束先將導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈
（2）四位同學(xué)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)儀器分別設(shè)計(jì)了下列四套制取和收集二氧化碳的裝置．他們對(duì)設(shè)計(jì)的裝置相互進(jìn)行了交流評(píng)價(jià)．其中可能收集不到二氧化碳?xì)怏w的裝置是

A

能夠使反應(yīng)隨時(shí)停止和發(fā)生的裝置是

D

．
（3）制取CO₂的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用

燃燒的木條放于集氣瓶口，若木條熄滅

，證明氣體已集滿(mǎn)．
反思小結(jié)：氣體制取和收集裝置的選擇依據(jù)發(fā)生裝置------反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件收集裝置------氣體密度、氣體溶解性和

氣體不與水發(fā)生反應(yīng)

．

Answer 1

分析：【識(shí)別儀器】依據(jù)常用儀器回答；
【比較研究】依據(jù)二氧化碳的密度和溶解性確定其收集方法；
【實(shí)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)生裝置判斷反采取的反應(yīng)原理，再由反應(yīng)原理來(lái)推斷所取用藥品；并據(jù)制取氧氣的實(shí)驗(yàn)步驟分析回答；
（2）結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置并根據(jù)所給裝置的特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)；
（3）根據(jù)二氧化碳的驗(yàn)滿(mǎn)方法和收集氣體的裝置選取方法分析解答．

解答：解：【識(shí)別儀器】?jī)x器j是水槽；
【比較研究】因二氧化碳的密度比空氣的密度大，且能溶于水，因此收集二氧化碳用向上排空氣法收集；
【實(shí)踐研究】（1）選用a、c、d、f、j等組裝制取和收集氧氣的裝置，因選用了酒精燈，故是固體加熱，所以選用的藥品是高錳酸鉀或氯酸鉀，氯酸鉀制取氧氣通常需加入二氧化錳，題目中未給出，故選擇的是高錳酸鉀；方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；先伸入導(dǎo)管再加熱進(jìn)行反應(yīng)，會(huì)造成裝置內(nèi)空氣沒(méi)能排出而和氧氣混在一起被收集，收集氧氣不純；故C操作錯(cuò)誤；
（2）裝置A中發(fā)生裝置部分，玻璃導(dǎo)管幾乎伸到試管底部，加入一定稀鹽酸后，導(dǎo)管口可能被液封，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w不能排出，故使用此裝置將有可能收集不到二氧化碳?xì)怏w；要達(dá)到“隨時(shí)發(fā)生隨時(shí)停止”反應(yīng)的目的，需要解決固體和液體可根據(jù)需要接觸或分離；B裝置無(wú)法控制反應(yīng)的停止；裝置C用注射器滴加稀鹽酸，依據(jù)反應(yīng)需要加入鹽酸反應(yīng)開(kāi)始反應(yīng)，依據(jù)滴加鹽酸的速度可控制反應(yīng)的速率，一旦滴入就要反應(yīng)完畢，而不能使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生隨時(shí)停止；由于D裝置中盛放碳酸鈣的銅網(wǎng)可上下移動(dòng)，滿(mǎn)足隨時(shí)接觸隨時(shí)分離的要求，故可滿(mǎn)足隨進(jìn)隨止的要求；
【反思小結(jié)】氣體制取的發(fā)生裝置應(yīng)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來(lái)選擇；
故答案為：【比較研究】

制取氣體	反應(yīng)物的狀態(tài)	反應(yīng)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	常溫	向上排空氣法	密度比空氣大，能溶于水

（1）高錳酸鉀（或氯酸鉀）；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；C
（2）A；D；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件；

點(diǎn)評(píng)：對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體注意從原理-裝置-操作的相互關(guān)系的角度進(jìn)行理解與掌握．本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式既考查了對(duì)課本知識(shí)的運(yùn)用能力，又培養(yǎng)同學(xué)們的動(dòng)腦、動(dòng)手的能力．