题目内容

18．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1所示（导管、橡皮塞等未画出）

实验药品：氯酸钾、5%双氧水、大理石、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾
【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密度比空气大
【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．写出其化学方程式为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C．
A．先检查装置的气密性，后加药品     B．先均匀预热试管，后对准药品加热
C．先将导管伸入集气瓶，后加热试管   D．实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
（2）四位同学根据提供的实验仪器分别设计了如图2四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．用澄清石灰水可鉴定CO2气体，请写出化学方程式Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
【反思小结】
气体制取和收集装置的选择依据
发生装置--反应物状态和反应条件；
收集装置--气体密度和气体是否与水反应．

分析 【比较研究】表中需要完成的是收集方法和理论依据．收集装置有三种：排水集气法（适用于不溶或难溶于水的且不能与水反应的气体）、向上排空气法（密度大于空气）和向下排空气法（密度小于空气）；
【实践研究】（1）要回答选用药品需要分析所选发生装置，根据发生装置判断反采取的反应原理，再由反应原理来推断所取用药品；并对操作中的先后进行分析．
（2）对装置进行评价，本题要对装置正确性--能利用该装置完成制取实验--进行评价，对装置优点--随时发生随时停止--进行评价．
【反思小结】对收集装置的理论依据进行补充．通过实际探究过程分析，补充理论依据．

解答 解：
【比较研究】二氧化碳气体密度比空气大，能溶于水，收集时应采取向上排空气法．故答：向上排空气法，密度比空气大．
【实践研究】（1）根据“选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置”进行分析，仪器中出现了f酒精灯和g水槽，可知该同学制取氧气的发生装置为固体加热型，则所使用的药品应为高锰酸钾；收集方法采取了排水集气法．故答：高锰酸钾．反应的化学方程式为：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；
操作先后 A、制取气体的操作中，在确定装置不漏气后再加入药品，以防装置因漏气需要更换仪器而造成药品浪费；故此操作顺序正确；
B、先均匀预热试管，后对准药品加热；故此顺序属于正确操作；
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；故此操作顺序错误；
D、该同学是采取排水法收集氧气的，在收集完成后，应先把导管从水中移出再熄灭酒精灯，以防止水倒流；故此操作属正确操作．
故选C．
（2）装置A中发生装置部分，玻璃导管几乎伸到试管底部，加入一定稀盐酸后，导管口可能被液封，产生的二氧化碳气体不能排出，故使用此装置将有可能收集不到二氧化碳气体；要达到“随时发生随时停止”反应的目的，需要解决固体和液体可根据需要接触或分离，由于D装置中盛放碳酸钙的铜网可上下移动，满足随时接触随时分离的要求．故选A，D；检验二氧化碳用澄清的石灰水，反应的化学方程式是：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
【反思小结】根据二氧化碳不采取排水法收集，可发现，能溶于水或能与水发生反应的气体都不适合使用排水法收集．故答：气体是否与水反应；
答案：
【比较研究】

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密度比空气大
【实践研究】
（1）高锰酸钾  2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；  BC 
（2）A   D    Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
（3）气体是否与水反应

点评 对实验室制取气体注意从原理-装置-操作的相互关系的角度进行理解与掌握．对实验室制取气体要注意从原理-装置-操作相互关系的角度进行理解与掌握，本题以实验探究的形式既考查了对课本知识的运用能力，又培养了同学们的动脑、动手的能力．

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（2）写出符合下列要求的物质的化学式：
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