Question

13．请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（导管、橡皮塞等未画出）：

实验药品：5%双氧水、二氧化锰、高锰酸钾、大理石、稀盐酸、稀硫酸
【比较研究】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	排水集气法	O2难溶于水
二氧化碳	固体和液体	常温

【实践研究】
（1）某同学选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置，该同学选用的药品是高锰酸钾，此反应的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
下列是该同学部分实验操作，其中不合理的是D．
A．先检查装置的气密性，后加药品     B．先放置酒精灯，后固定试管
C．先将导管伸入集气瓶，后加热试管    D．实验结束先熄灭酒精灯，后将导管移出水面
（2）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．

Answer 1

分析 【比较研究】气体的收集方法主要由气体的密度和溶水性决定．
【实践研究】（1）根据所选仪器组装装置，看其发生装置和收集装置的类型，选择合适的方法；熟记实验室制取氧气的操作步骤．
（2）根据每种装置的注意事项和使用方法进行分析．

解答 解：【[比较研究]二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集．故答案为：向上排空气法；二氧化碳密度比空气大；
【实践研究】（1）所选仪器组装的发生装置属于固-固加热型，收集装置属于排水法，根据所提供的药品应选择的制氧气的方法是加热高锰酸钾这一方法．实验结束时要先撤导管，后熄灭酒精灯；加热高锰酸钾生成的是锰酸钾、二氧化锰和氧气，故答案为：高锰酸钾；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；D；
A、先检查装置的气密性，再装药品，说法正确；B、应先放置酒精灯，然后根据酒精灯外焰的大致位置固定试管，故B说法错误；C、先伸入导管再加热进行反应，会造成装置内空气没能排出而和氧气混在一起被收集，收集氧气不纯，因此此操作顺序错误，故C说法错误；D、实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯，否则会造成冷水倒流，试管炸裂，故D说法正确．故选BC；
（2）A装置的导气管伸到试管底部，会造成生成的气体不能导出，因而A装置可能收集不到气体；装置用注射器滴加稀盐酸，依据反应需要加入盐酸反应开始反应，不加盐酸反应即停，可控制反应的速率，但是控制反应的速率，而不能随时发生随时停止，注意速度和起止是两个概念；使用D装置时，将固体药品装在铜网兜中，液体药品装在锥形瓶中，需要气体时将铜网兜伸入液体药品中，不需要气体时将铜网兜从液体药品中拿出．故答案为：A；D．

点评 实验室制取气体的发生装置主要有固-固加热型和固-液不加热型，收集装置主要有排水法、向上排空气法和向下排空气法，每种装置又有许多的组装方法，要根据实际需要选择合适的组装方法．