Question

15．實驗探究是化學的靈魂，請你參與實驗室制取氧氣和二氧化碳的探究活動．
Ⅰ．制取氧氣方法的分析

（1）寫出A、B裝置中標號儀器名稱：①試管；②集氣瓶．
（2）寫出一個用A或B裝置制取氧氣的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）若用B裝置制取一瓶氧氣，驗滿的方法是將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復燃，證明氧氣滿了．
（4）上述兩種方法中，更符合“低碳”理念的是B（填“A”或“B”）．
Ⅱ．制取二氧化碳原料的選擇
（1）實驗室常用大理石或石灰石（主要成分CaCO₃）與稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（2）實驗過程中，同學們提出了下列問題并在老師指導下進行實驗．
[問題一]能否用稀硫酸與塊狀石灰石反應制取二氧化碳？
[實驗一]

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
	A中不斷產生氣泡，固體逐漸減少，有少量固體剩余． B中開始有少量氣泡產生，反應很快停止．

[分析一]實驗室不能（填“能”或“不能”）用稀硫酸與塊狀石灰石反應制取二氧化碳．
[問題二]能否用粉末狀的石灰石、碳酸鈣粉末或碳酸鈉粉末與稀鹽酸反應制取二氧化碳？
[實驗二]

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
	A中迅速產生大量氣泡，固體很快減少，有少量固體剩余． B、C中都迅速產生大量氣泡，固體很快消失．

[分析二]實驗室不選用石灰石粉末、碳酸鈣粉末或碳酸鈉粉末制取二氧化碳的理由是反應速率太快，不利于二氧化碳的收集．
[結論]實驗室制取二氧化碳，原料通常用塊狀石灰石（或大理石）和稀鹽酸．
Ⅲ．拓展與反思
通過探究活動，你認為選擇實驗方法時應考慮的因素有反應速率快慢（寫一種即可）．

Answer 1

分析 Ⅰ試管是常用的反應容器，集氣瓶是收集氣體的儀器；制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳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．氧氣的驗滿方法是：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復燃，證明氧氣滿了．過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；更符合“低碳”理念的是B，因為不需要加熱，節(jié)約能源；
Ⅱ據實驗室制取二氧化碳的原理；硫酸鈣微溶于水；根據實驗現(xiàn)象可以判斷實驗室制取二氧化碳的原料；
Ⅲ

解答 解：Ⅰ（1）試管是常用的反應容器，集氣瓶是收集氣體的儀器，故答案為：試管；集氣瓶；
（2）過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）氧氣的驗滿方法是：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復燃，證明氧氣滿了；故答案為：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復燃，證明氧氣滿了
（4）更符合“低碳”理念的是B，因為不需要加熱，節(jié)約能源，故答案為：B；
Ⅱ（1）二氧化碳的實驗室制法是用稀鹽酸與大理石（或石灰石．其主要成分都是碳酸鈣）反應來制�。�其反應原理是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）[分析一]實驗室制取二氧化碳用塊狀石灰石與稀鹽酸反應，而不用稀硫酸，因為硫酸與碳酸鈣反應生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在石灰石的表面，阻止反應繼續(xù)進行．故答案為：不能；
[分析二]實驗室不選用石灰石粉末、碳酸鈣粉末或碳酸鈉粉末制取二氧化碳的理由是：反應速率太快，不利于二氧化碳的收集．
故填：反應速率太快，不利于二氧化碳的收集．
Ⅲ．通過探究活動，選擇實驗方法時應考慮的因素有：反應物狀態(tài)，反應條件，反應速率等．
故填：反應速率快慢．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．