Question

12．從事科學實驗的重要環(huán)節(jié)是進行科學實驗的設計．科學實驗的正確步驟應為；①明確實驗目的；②收集有關資料；③設計合理方案；④進行科學實驗．請你按照以上四步，完成以下實驗設計，根據裝置圖回答（所用裝置圖用序號表示）：

（1）張雨同學欲用高錳酸鉀制取比較純凈的氧氣，則應選擇的裝置組合是AC；小雅同學想改用雙氧水和二氧化錳作用來制取比較純凈的氧氣，則她選擇的裝置組合是DC，反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）實驗室制取CO₂的藥品是稀鹽酸和石灰石（均填試劑名稱），反應的反學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，應選擇的裝置組合是DA．
（3）通常情況下，乙快（C₂H₂）是一種無色、無味、密度比空氣略小，難溶于水的氣體．實驗室常用塊狀固體電石（主要成分：CaC₂）與水直接反應制取乙炔，同時生成氫氧化鈣．
①明確實驗目的：在實驗室里制取乙炔氣體
②收集有關資料：反應物：電石是一種固體，水是液體；反應條件：不需加熱；乙炔的性質：密度比空氣小，且難溶于水；寫出實驗室制取乙炔CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑
③設計合理方案：發(fā)生裝置選用D，收集裝置選用C．

Answer 1

分析 （1）根據實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，實驗室用過氧化氫制取氧氣的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣進行分析；
（2）根據實驗室制取二氧化碳的反應物是稀鹽酸和石灰石，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，該反應的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，二氧化碳密度比空氣大，易溶于水進行分析；
（3）根據反應物的狀態(tài)和反應條件確定反應的發(fā)生裝置，根據二氧化碳的密度比空氣大，易溶于水確定收集裝置．

解答 解：（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，所以選擇的裝置組合是AC，實驗室用過氧化氫制取氧氣的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，所以選擇的裝置組合是DC，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）實驗室制取二氧化碳的反應物是稀鹽酸和石灰石，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，該反應的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，二氧化碳密度比空氣大，易溶于水，應選擇的裝置組合是DA；
（3）②收集有關資料：反應物：電石是一種固體，水是液體；反應條件：不需加熱；乙炔的性質：密度比空氣小，且難溶于水；化學方程式為：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
③設計合理方案：發(fā)生裝置選用D，收集裝置選用C．
故答案為：（1）AC，DC，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）稀鹽酸，石灰石，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，DA；
（3）②電石，不需加熱；小，難溶；CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
③D，C．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據反應物的狀態(tài)和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇．