Question

請你根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品參與實(shí)驗(yàn)室氣體制備的研究與實(shí)踐．實(shí)驗(yàn)儀器如圖所示（導(dǎo)管、橡皮塞等未畫出）：

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、二氧化錳
【比較研究】請?zhí)顚懴卤?br />

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		常溫

【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)選用的藥品
是

氯酸鉀

和

二氧化錳

．其反應(yīng)化學(xué)方程式為

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

；下列是該同學(xué)部分實(shí)驗(yàn)操作，其中不合理的是

BC

．
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）在使用儀器f時(shí)有很多要注意的事項(xiàng)，請你任意寫出一點(diǎn)

不能用嘴吹滅，要用燈帽蓋滅（合理均可）

．
（3）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．

他們對設(shè)計(jì)的裝置相互進(jìn)行了交流評價(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

．檢驗(yàn)CO₂氣體的化學(xué)方程式為

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．
【反思小結(jié)】
（1）確定氣體發(fā)生裝置應(yīng)考慮的因素是

反應(yīng)物狀態(tài)

和

反應(yīng)條件

，確定氣體收集裝置應(yīng)考慮的因素是氣體密度、氣體溶解性和

能否與水反應(yīng)

．
（2）C+O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂ 是我們最熟悉的反應(yīng)，生成物也只有CO₂，為什么在實(shí)驗(yàn)室我們不利用碳的燃燒來制取CO₂，其主要原因是

反應(yīng)物中有氣體參加，很難收集到純凈的CO₂氣體（合理均可）

．

Answer 1

分析：【比較研究】依據(jù)制取二氧化碳所用藥品的狀態(tài)及二氧化碳的密度和溶解性分析解答；
【實(shí)踐研究】（1）根據(jù)發(fā)生裝置判斷采取的反應(yīng)原理，再由反應(yīng)原理來推斷所取用藥品；并據(jù)制取氧氣的實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)分析回答；
（2）根據(jù)酒精燈的使用分析解答；
（3）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)行分析，要對裝置正確性--能利用該裝置完成制取實(shí)驗(yàn)--進(jìn)行評價(jià)，對裝置優(yōu)點(diǎn)--隨時(shí)發(fā)生隨時(shí)停止--進(jìn)行評價(jià)；檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水，據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；
【反思小結(jié)】（1）通過實(shí)際探究過程分析，補(bǔ)充理論依據(jù)；
（2）不能利用碳燃燒制取二氧化碳，因?yàn)榉磻?yīng)物中有氧氣，很難收集到純凈的CO₂氣體．

解答：解：【比較研究】實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸，反應(yīng)物是固體和液體，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，題目中已給出，且有兩個(gè)空，故選擇的是氯酸鉀和二氧化錳的混合物；方程式是：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
A、制取氣體的操作中，在確定裝置不漏氣后再加入藥品，以防裝置因漏氣需要更換儀器而造成藥品浪費(fèi)；故此操作順序正確；
B、固定儀器時(shí)一般是“從下向上”的原則，如果不考慮酒精燈就隨意固定試管，可能會(huì)出現(xiàn)試管高度過低而放不下酒精燈的情況；當(dāng)然也可能出現(xiàn)試管過高酒精燈火焰不能加熱到試管的情況；故此順序?qū)儆阱e(cuò)誤操作；
C、先伸入導(dǎo)管再加熱進(jìn)行反應(yīng)，會(huì)造成裝置內(nèi)空氣沒能排出而和氧氣混在一起被收集，收集氧氣不純；故此操作順序錯(cuò)誤；
D、該同學(xué)是采取排水法收集氧氣的，在收集完成后，應(yīng)先把導(dǎo)管從水中移出再熄滅酒精燈，以防止水倒流；故此操作屬正確操作；
（2）在使用酒精燈時(shí)有很多注意事項(xiàng)，如：不能用嘴吹滅，要用燈帽蓋滅，不能向燃著的酒精燈里添加酒精，酒精燈不能對點(diǎn)等；
（3）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)，滿足隨時(shí)接觸隨時(shí)分離的要求，故可滿足隨進(jìn)隨止的要求；
檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
【反思小結(jié)】（1）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)條件來選擇，收集裝置據(jù)氣體的密度、溶解性及能否與水反應(yīng)進(jìn)行確定；
（2）用碳的燃燒來制取CO₂時(shí)，反應(yīng)物中有氣體參加，很難收集到純凈的CO₂氣體，或燃燒的條件下，很難將其控制在一個(gè)密閉的環(huán)境中進(jìn)行，因而無法收集；
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）氯酸鉀；二氧化錳；2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；  BC；
（2）不能用嘴吹滅，要用燈帽蓋滅（其它合理答案也可）；
（3）A；D； CO₂+Ca（OH）₂=Ca CO₃↓+H₂O；
【反思小結(jié)】
（1）反應(yīng)物狀態(tài)；反應(yīng)條件；能否與水反應(yīng)；
（2）反應(yīng)物中有氣體參加，很難收集到純凈的CO₂氣體（合理均可）．

點(diǎn)評：對實(shí)驗(yàn)室制取氣體要注意從原理-裝置-操作相互關(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課本知識(shí)的運(yùn)用能力，又培養(yǎng)了同學(xué)們的動(dòng)腦、動(dòng)手的能力．