Question

2．从事科学探究的重要环节是进行科学实验的设计．科学实验的正确步骤为：①明确实验目的；②收集有关资料；③设计合理方案；④进行科学实验．请你按照以上四步，完成下列实验设计，根据装置图回答下列问题：（所用装置图用序号来表示）

（1）双氧水是一种无色液体，在二氧化锰的催化作用下能迅速反应生成氧气，实验室常用这种方法制取氧气．
①①明确实验目的：在实验室里制取氧气
②收集有关资料：双氧水是一种无色液体，二氧化锰是一种黑色固体（填颜色）；反应条件二氧化锰做催化剂
；氧气的密度大于空气的密度且不易溶于水．双氧水与二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
③设计合理方案：发生装置选用A，收集装置选用D或E．
④发生装置也可选用F装置，它与上面所选装置比较，显著的优点是可以控制反应的速度．
⑤进行科学实验．
（2）在实验室，常用加热固体氯化铵和固体氢氧化钙两种物质的混合物的方法制取氨气．已知在标准状况下，氨气的密度为0.771g/L，空气的密度为1.293g/L，且在常温常压下1体积的水能溶解约700体积的氨气．则在实验室中制取氨气所选发生装置是B，收集装置选用C，理由是氨气的密度比空气小，极易溶于水，因此只能用向上排空气法收集．
（3）若直接用装置G收集上面两种气体，氧气由长管口进入，氨气由短管口进入，若再将该装置中装满水，则只可用于收集氧气，由短管口进入．

Answer 1

分析 制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．F装置的优点是：可以控制反应的速度；加热固体氯化铵和固体氢氧化钙两种物质的混合物的方法制取氨气，因此需要加热；氨气的密度比空气小，极易溶于水，因此只能用向上排空气法收集．用装置G收集上面两种气体，氧气由长管口进入，因为氧气的密度比空气的密度大，氨气由短管口进入，因为氨气的密度比空气小；若再将该装置中装满水，则只可用于收集氧气，由短管进入，因为氧气不易溶于水，并且密度比水小．

解答 解：（1）双氧水是一种无色液体，二氧化锰是一种黑色固体，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；F装置的优点是：可以控制反应的速度；故答案为：液体；黑色固体；二氧化锰做催化剂；大；不易溶于；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；A；D或E；可以控制反应的速度；
（2）加热固体氯化铵和固体氢氧化钙两种物质的混合物的方法制取氨气，因此需要加热；氨气的密度比空气小，极易溶于水，因此只能用向上排空气法收集；故答案为：B；C；氨气的密度比空气小，极易溶于水，因此只能用向上排空气法收集；
（3）用装置G收集上面两种气体，氧气由长管口进入，因为氧气的密度比空气的密度大，氨气由短管口进入，因为氨气的密度比空气小；若再将该装置中装满水，则只可用于收集氧气，由短管进入，因为氧气不易溶于水，并且密度比水小；故答案为：长管；短管；氧气；短管；

点评 本考点主要考查了物质的物理性质、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和注意事项等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．