Question

10．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．实验仪器如下图所示（导管、橡皮塞等未画出）：
【实验药品】5%双氧水、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾、二氧化锰、大理石
【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	二氧化碳易溶于水，且密度比空气的大

【实践研究】
（1）写出仪器a、j的名称．a：铁架台； j：水槽；
（2）某同学选用a、b、d、g、j等组装制取和收集氧气的装置，该同学制氧气的反应的文字表达式是过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
（3）下列是某同学用加热高锰酸钾制取氧气部分实验操作，其中不合理的是BC．
A．先检查装置的气密性，后加药品  B．先将导管伸入集气瓶，后加热试管
C．先固定试管，后放置酒精灯      D．实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
（4）三位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列三套制取和收集二氧化碳的装置，该反应的文字表达式为碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳．

他们对设计的装置相互进行了交流评价．其中反应过程可随时添加液体反应物的是BC；能够控
制产生气体的速度和量的装置是C．
【反思小结】气体制取和收集装置的选择依据：
发生装置--反应物的状态和反应条件
收集装置--气体的密度、气体的水溶性（或溶解性）和该气体能否与空气或水反应．

Answer 1

分析 根据反应物的状态和反应所需的条件选择气体的发生装置，根据气体的密度和水溶性选择气体的收集装置；
（1）熟记常见仪器的名称；
（2）根据反应物的状态和反应所需的条件选择气体的发生装置；
（3）根据实验室中用加热高锰酸钾的方法制取和收集氧气的注意事项来分析；
（4）根据实验室中制取二氧化碳的基本原理以及实验装置的特点来分析．
根据反应物的状态和反应所需的条件选择气体的发生装置，根据气体的密度和水溶性选择气体的收集装置来分析．

解答 解：【比较研究】因二氧化碳的密度比空气的密度大，且易溶于水，因此收集二氧化碳用瓶口向上排空气法收集；
故填：向上排空气法；二氧化碳易溶于水，且密度比空气的大；
（1）a是铁架台，j是水槽；故填：铁架台；水槽；
（2）选用a、b、d、g、j等组装制取氧气是在常温下，用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢制取氧气，故填：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（3）固定仪器时，应根据酒精灯的高度来调节酒精灯的高度；收集气体时，刚开始排出的气体是集气的空气，当导管口的气体连续且均匀排出时，才能收集．故填：BC；
（4）在实验室中，通常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，故填：碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳；
B装置中的长颈漏斗在反应过程可随时添加液体反应物；C装置中的注射器能够控制产生气体的速度和量的装置；故填：BC；C；
【反思小结】气体制取的发生装置应根据反应物的状态和反应条件来选择；气体的收集装置主要看气体是否溶于水，能否与水发生化学反应；其次根据气体的密度选择使用瓶口向上还是向下收集．
故填：状态；密度；水溶性 （或溶解性）．

点评 气体的收集：实验中对气体收集方法的选用，是由该气体的性质决定的．
（1）排水法：该气体难溶于水，也不与水发生反应．
（2）排空气法：①向上排空气法：该气体的密度比空气大且不与空气中的成分反应．②向下排空气法：该气体的密度比空气小并无毒（若有毒，应采取适当的方法对外泄气体进行处理）．