Question

科学实验的一般步骤是①明确实验目的，②查阅有关资料，③设计合理方案，④进行科学实验，⑤交流与总结．请你按以上方法，根据下图设计完成下列实验：

（1）实验室用双氧水与二氧化锰作用制氧气：
①明确实验目的：用双氧水为反应物制氧气；
②查阅资料：双氧水是

无

色液体，二氧化锰是黑色固体，在这个反应中作

催化

剂，反应条件为常温，生成的氧气为

不易溶

于水，密度比空气

大

的气体；
③设计方案：发生装置选

A

，收集装置可以选

D或E

；
④先把二氧化锰放入容器中，再将双氧水从

长颈漏斗

中注入；
⑤交流总结：该反应的方程式为：

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

（2）天然气是一种常用的燃料，主要成分是甲烷．甲烷是一种无色、无味、密度比空气小、难溶于水的气体．实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物来制取，请你设计实验室制取甲烷的实验：
①明确实验目的：

实验室制取甲烷

；
②查阅资料：醋酸钠是

固体

体，碱石灰是用生石灰和氢氧化钠的固体混合而成的，反应条件为

加热

，生成的甲烷密度比空气

小

，且

难溶

于水；
③设计方案：发生装置选

B

，收集装置选

C

，也可以选

E

；
④进行实验：先连接发装置并检查装置的

气密性

性，然后在

试管

中装入固体反应物，点燃酒精灯，先对试管进行

预热

，再对准药品部位加热，实验完成后清洗整理好仪器；
⑤交流总结：若用排水法收集，实验完成后应先

将导管移出水面

再移开

酒精灯

，防止水倒流回试管使试管破裂．

Answer 1

分析：（1）②根据双氧水和氧气的性质及二氧化锰在双氧水分解反应中的作用解答；
③根据装置的选取方法解答；
④根据常用仪器的用途解答；
⑤根据双氧水分解的反应原理书写方程式；
（2）根据题意明确实验目的，及相关物质的性质，并依据制取甲烷的反应原理和密度、溶解性确定发生和收集装置，由制取甲烷的反应原理可知，制取甲烷与实验室用高锰酸钾制取氧气相似，因此可根据高锰酸钾制取氧气的步骤和注意事项进行分析解答．

解答：解：（1）根据教材所学，双氧水是一种无色液体，二氧化锰和双氧水混合在常温下可迅速产生氧气，在该反应中作催化剂，所以其反应的方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，属于“固液常温型”，所以选择A发生装置，生成氧气不易溶于水，密度比空气大，所以氧气既可用排水法收集，也可用向上排空气法收集，实验时，先在锥形瓶中放入二氧化锰固体，再从长颈漏斗倒入双氧水；
故答案为：
②无；  催化剂；  不易溶；   大；
③A；   D或E；
④长颈漏斗；
⑤2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）通过题意可知，该实验是探究实验室制取甲烷，是用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物来制取，属于“固体加热型”，所以选择B发生装置，甲烷密度比空气小、难溶于水，故可用向下排空气法或排水法收集，其反应原理与高锰酸钾制取氧气相似，实验步骤为“查装定点收移熄”，加热试管时首先要进行预热，收集完毕要先移导管后熄灯，防止水倒吸入试管，引起试管炸裂；
故答案为：
①实验室制取甲烷；
②固体；  加热；   小；  难溶；
③B；   C；   E；
④气密性；   试管；   预热；  
⑤将导管移出水面；酒精灯．

点评：本题主要考查实验室制取气体的装置选取，实验步骤、注意事项等知识，考查知识全面，细致，注重基础，掌握相关知识并会灵活应用方能正确解答．