Question

3．請你根據(jù)提供的實驗裝置和藥品，參與實驗室氣體制備的探究．

【提供藥品】高錳酸鉀、稀鹽酸、大理石
【熟悉儀器】請?zhí)顚憳颂杻x器的名稱：②長頸漏斗．
【比較研究】根據(jù)所提供的藥品，填寫下表．

氣體	反應原理 （用反應符號表達式表示）	發(fā)生裝置 （填裝置字母）	收集裝置和依據(jù)
			收集裝置 （填裝置字母）	收集依據(jù)
CO2	CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑	B或C	D	二氧化碳密度大于空氣密度
O2	2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑	A	F	氧氣不易溶于水
			D	O2密度比空氣略大

【實踐研究】
（1）實驗室制取二氧化碳時，藥品加入的先后順序是先加，大理石后加稀鹽酸
檢驗二氧化碳氣體所發(fā)生的反應符號表達式Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，完全反應后試管中殘留固體是混合物（“純凈物”“混合物”），采用F裝置收集氧氣時，發(fā)現(xiàn)水槽中的水變紅了，可能的原因是試管口沒有放置一團棉花．
（3）下列是某同學用加熱高錳酸鉀制取氧氣，并用排水法收集的部分實驗操作，其中不合理的是B．
A．先檢查裝置的氣密性，后加藥品
B．先將導管伸入集氣瓶，后加熱試管
C．實驗結(jié)束先將導管移出水面，后熄滅酒精燈
為測定高錳酸鉀分解生成氧氣的體積，應選用下圖裝置丙（填編號）．

【反思小結(jié)】
①裝置B與裝置C相比較，裝置B優(yōu)點是：可以控制反應速率．
②二氧化碳常用來滅火，這是利用了二氧化碳密度大于空氣，不可燃不助燃性質(zhì)．
③實驗室可用A、F裝置組合制取甲烷氣體，則下列說法錯誤的是D（填序號）．
A．制取甲烷的藥品是固體           B．甲烷在水中溶解能力小
C．甲烷不與水反應                 D．甲烷密度大于空氣．

Answer 1

分析 【熟悉儀器】根據(jù)實驗室常用儀器解答；
【比較研究】制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．
【實踐研究】（1）根據(jù)實驗室制取二氧化碳時，藥品加入的先后順序是先固后液解答；
（2）根據(jù)加熱高錳酸鉀制取氧氣實驗操作注意事項分析解答；
（3）根據(jù)加熱高錳酸鉀制取氧氣實驗操作注意事項分析解答；
【反思小結(jié)】①根據(jù)裝置特點分析解答；
②根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)和用途解答；
③根據(jù)氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關(guān)，收集裝置的選擇依據(jù)氣體的密度、氣體在水中的溶解度，該氣體能否與空氣或水反應解答．

解答 解：【熟悉儀器】根據(jù)實驗室常用儀器可知：②是長頸漏斗；
【比較研究】如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，故答案為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；
實驗室制取CO₂，是在常溫下，用碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱，反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．
【實踐研究】（1）實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，實驗室制取二氧化碳時，藥品加入的先后順序是先加大理石，后加稀鹽酸，檢驗二氧化碳氣體用澄清的石灰水，所發(fā)生的化學表達式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，完全反應后試管中殘留固體是混合物；采用F裝置收集氧氣時，發(fā)現(xiàn)水槽中的水變紅了，可能的原因是試管口沒有放置一團棉花；
（3）加熱高錳酸鉀制取氧氣部分實驗操作，其中不合理的是：先將導管伸入集氣瓶，后加熱試管，會造成氧氣不純；故答案為：B；
氧氣的密度比空氣的小，為測定高錳酸鉀分解生成氧氣的體積，應選用下圖裝置丙．
【反思小結(jié)】①B與C相比較，其優(yōu)點是：可控制反應的發(fā)生與停止；
②二氧化碳常用來滅火，這是利用了二氧化碳密度大于空氣，不可燃不助燃性質(zhì)；
③氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關(guān)，收集裝置的選擇依據(jù)氣體的密度、氣體在水中的溶解度，該氣體能否與空氣或水反應，A是固固加熱型，說明取甲烷的藥品是固體；F裝置是排水法收集，說明甲烷在水中溶解能力小，甲烷不與水反應．
答案：
【熟悉儀器】②長頸漏斗
【比較研究】

氣體	反應原理 （用反應符號表達式表示）	發(fā)生裝置 （填裝置字母）	收集裝置和依據(jù)
			收集裝置 （填裝置字母）	收集依據(jù)
CO2	CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑	B或C	D	二氧化碳密度大于空氣密度
O2	2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K2MnO4+MnO2+O2↑	A	F	氧氣不易溶于水
			D	O2密度比空氣略大

【實踐研究】
（1）大理石，稀鹽酸，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O
（2）混合物，試管口沒有放置一團棉花；
（3）B；  丙；
【反思小結(jié)】
①可以控制反應速率；
②密度大于空氣，不可燃不助燃；
③D．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．