Question

14．你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践．实验仪器如图所示．
实验药品：氯酸钾、5%双氧水、大理石、稀盐酸、高锰酸钾
【比较探究】请填写下表：

制取气体	反应物的状态	反应条件	收集方法和依据
氧气	固体	加热	排水法	O2不易溶于水
二氧化碳	固体和液体	常温	向上排空气法	二氧化碳密度比空气大、能溶于水

【实践研究】
（1）小李同学选择仪器制取并收集氧气，已知他使用了仪器①③⑤⑥，那么他还需要使用上图仪器中的⑧⑨（填序号）；该同学选用的药品是高锰酸钾，制氧气的化学方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；该发生装置检查气密性的方法是：把导管的一端浸在水里，用手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，则说明该装置不漏气．
（2）小张同学正在收集一瓶CO₂，不知是否收集满了，其验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口，如木条熄灭，则已收集满．检验一瓶气体是不是CO₂方法是向瓶中倒入澄清的石灰水，变浑浊则是二氧化碳，该过程中，发生的化学方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（3）四位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列四套制取和收集二氧化碳的装置．

他们对设计的装置相互进行了交流评价，其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是A；能够使反应随时停止和发生的装置是D．根据提供的药品制取二氧化碳的化学反应方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 【比较探究】
根据气体的性质可以选择收集气体的方法；
【实践研究】
（1）小李同学选择制取并收集氧气的仪器中有酒精灯，说明是利用加热固体的方法制取氧气，所给药品无二氧化锰，则是用加热高锰酸钾的方法制取氧气，据此选择所用仪器、书写方程式；并据检查装置气密性的方法解答；
（2）验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放于集气瓶口，观察木条是否熄灭进行判断；检验二氧化碳用澄清的石灰水，并u放于原理书写方程式；
（3）根据装置特点分析解答，并据反应原理书写方程式．

解答 解：【比较探究】
二氧化碳的密度大于空气、能溶于水，因此用向上排空气法收集；
【实践研究】
（1）小李同学选择制取并收集氧气的仪器中有酒精灯，说明是利用加热固体的方法制取氧气，不能用双孔塞，所用单孔塞是弯曲的，说明是用排水法收集氧气，所以还需要水槽；所给药品无二氧化锰，则是用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的化学方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；检查气密性的方法是：把导管的一端浸在水里，用手紧贴试管外壁，若导管口有 气泡冒出，则说明该装置不漏气；
（2）验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放于集气瓶口，观察木条是否熄灭进行判断；检验一瓶气体是不是CO₂方法是：向瓶中倒入澄清的石灰水，变浑浊则是二氧化碳，二氧化碳与石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应方程式是：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）A中的导管伸入试管太深，可能收集不到二氧化碳气体；
装置D中，通过上下移动铜丝能使反应物随时接触或分离，因此能够使反应随时停止和发生；
大理石的主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
故答案为：向上排空气法； 二氧化碳密度比空气大、能溶于水；
（1）⑧⑨；高锰酸钾；  2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；  气泡冒出；
（2）将燃着的木条放在集气瓶口，如木条熄灭，则已收集满；向瓶中倒入澄清的石灰水，变浑浊则是二氧化碳；    CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）A；  D；  CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要掌握相关知识，并能依据所学知识学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．