Question

實驗是科學探究的重要手段．請你根據實驗室提供的儀器和藥品參與實驗室氣體制備的研究與實踐．儀器如下圖所示（導管、橡皮塞等未畫出）：

實驗藥品：氯酸鉀、5%雙氧水、大理石、稀鹽酸、稀硫酸、高錳酸鉀
識別儀器：寫出儀器j的名稱

水槽

；
比較研究：請填寫下表

制取氣體	反應物的狀態	反應條件	收集方法和依據
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，該同學選用的是

高錳酸鉀

；
該反應的化學方程式為

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

下列是該同學部分實驗操作，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．先將導管伸入集氣瓶，后加熱試管     D．實驗結束先將導管移出水面，后熄滅酒精燈
（2）四位同學根據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．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

能夠使反應隨時停止和發生的裝置是

D

．
（3）制取CO₂的實驗過程中用

燃燒的木條放于集氣瓶口，若木條熄滅

，證明氣體已集滿．
反思小結：氣體制取和收集裝置的選擇依據發生裝置------反應物狀態和反應條件收集裝置------氣體密度、氣體溶解性和

氣體不與水發生反應

．

Answer 1

分析：【識別儀器】依據常用儀器回答；
【比較研究】依據二氧化碳的密度和溶解性確定其收集方法；
【實踐研究】（1）要回答選用藥品，需要分析所選發生裝置，根據發生裝置判斷反采取的反應原理，再由反應原理來推斷所取用藥品；并據制取氧氣的實驗步驟分析回答；
（2）結合實驗室制取二氧化碳的裝置并根據所給裝置的特點進行評價；
（3）根據二氧化碳的驗滿方法和收集氣體的裝置選取方法分析解答．

解答：解：【識別儀器】儀器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C操作錯誤；
（2）裝置A中發生裝置部分，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，故使用此裝置將有可能收集不到二氧化碳氣體；要達到“隨時發生隨時停止”反應的目的，需要解決固體和液體可根據需要接觸或分離；B裝置無法控制反應的停止；裝置C用注射器滴加稀鹽酸，依據反應需要加入鹽酸反應開始反應，依據滴加鹽酸的速度可控制反應的速率，一旦滴入就要反應完畢，而不能使反應隨時發生隨時停止；由于D裝置中盛放碳酸鈣的銅網可上下移動，滿足隨時接觸隨時分離的要求，故可滿足隨進隨止的要求；
【反思小結】氣體制取的發生裝置應根據反應物的狀態和反應條件來選擇；
故答案為：【比較研究】

制取氣體	反應物的狀態	反應條件	收集方法和依據
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；反應物的狀態和反應的條件；

點評：對實驗室制取氣體注意從原理-裝置-操作的相互關系的角度進行理解與掌握．本題以實驗探究的形式既考查了對課本知識的運用能力，又培養同學們的動腦、動手的能力．